ドキュメンテーション

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オーバーフローの検出

この例では、固定小数点コンバーター アプリを使用したオーバーフローの検出方法について説明します。変換プロセスの数値テストの段階では、スケーリングされた double を使用して固定小数点コードのシミュレーションを実行します。その後、固定小数点データ型をオーバーフローさせる値を生成する生成コード内の式が報告されます。

必要条件

この例には次の製品が必要です。

新規フォルダーの作成と関連ファイルのコピー

  1. ローカル作業フォルダーを作成します。たとえば、c:\overflow のようにします。

  2. docroot\toolbox\fixpoint\examples フォルダーに変更します。MATLAB コマンド ラインで次のように入力します。

    cd(fullfile(docroot, 'toolbox', 'fixpoint', 'examples'))

  3. overflow.m および overflow_test.m ファイルをローカル作業フォルダーにコピーします。

    次のような事前処理と事後処理を行う別のテスト スクリプトを作成することをお勧めします。

    • 入力の読み込み

    • 入力値の設定

    • テスト結果の出力

    詳細は、テスト ファイルの作成を参照してください。

    タイプ名前説明
    関数のコードoverflow.mMATLAB のエントリポイント関数
    テスト ファイルoverflow_test.mMATLAB スクリプト。次をテストします。 overflow.m

 関数 overflow

 関数 overflow_test

固定小数点コンバーター アプリを開く

  1. この例で使用するファイルを含む作業フォルダーに移動します。

  2. MATLAB ツールストリップの [アプリ] タブの [コード生成] の下で、アプリ アイコンをクリックします。

ソース ファイルの選択

  1. プロジェクトにエントリポイント関数 overflow を追加するために、ファイル overflow.m を探して [開く] をクリックします。既定では、アプリはこのプロジェクトの情報および設定を現在のフォルダーの overflow.prj というファイルに保存します。

  2. [次へ] をクリックして [入力の型を定義] ステップに進みます。

    overflow.m のコード違反および固定小数点変換の準備状態の問題が検査されます。overflow.m には問題は検出されません。

入力の型の定義

  1. [入力の型を定義] ページで、overflow_test をテスト ファイルとして追加するために overflow_test.m を選択して [開く] をクリックします。

  2. [入力の型の自動定義] をクリックします。

    テスト ファイルが実行されます。アプリはテスト ファイルから、b の入力型を double(1x12)xdouble(256x1)resetlogical(1x1) とすることを決定します。

  3. [次へ] をクリックして [固定小数点に変換] ステップに進みます。

固定小数点への変換

  1. エントリポイント MATLAB 関数用にインストルメント化された MEX 関数がアプリによって生成されます。コードに含まれる変数についてコンパイルされた情報 (データ型、サイズ、実数/複素数) が表示されます。詳細は、変数情報の表示と変更を参照してください。

    [関数の置き換え] タブに、固定小数点の変換に対応していない関数が表示されます。シミュレーションの実行を参照してください。

  2. fimath 設定を表示するために、[設定] 矢印 をクリックします。fimath の [乗算器モード][加算器モード][最下位ビットを保持] に設定します。これらの設定は C 言語の整数演算の動作をモデル化します。

  3. [解析] をクリックします。

    テスト ファイル overflow_test が実行されます。[変数] タブにシミュレーションの最小範囲と最大範囲が表示されます。ソフトウェアは、シミュレーション範囲のデータを使用し、既定の型推奨の設定に基づき固定小数点の型を変数ごとに推奨し、[推奨された型] 列に表示します。

  4. 浮動小数点アルゴリズムを固定小数点に変換するには、[変換] をクリックします。

    推奨された型がソフトウェアによって検証され、エントリポイント関数の固定小数点バージョンが生成されます。

    検証中にエラーおよび警告が発生した場合は、それらが [出力] タブに表示されます。型の検証を参照してください。

数値のテストとオーバーフローの確認

  1. [テスト] 矢印 をクリックします。テスト ファイルが overflow_test.m であることを確認します。[スケーリングされた double を使用してオーバーフローを検出] を選択し、[テスト] をクリックします。

    入力型を定義するために使用したテスト ファイルが実行され、固定小数点 MATLAB コードがテストされます。オーバーフローを検出するように選択したので、推奨された固定小数点型のスケーリングされた double のバージョンを使用してシミュレーションが実行されます。スケーリングされた double は、倍精度浮動小数点のデータを格納するため、演算を全範囲で実行します。固定小数点設定が維持されるため、計算が固定小数点型の範囲から外れた場合に報告できます。

    シミュレーションが実行されます。アプリによってオーバーフローが検出されます。[オーバーフロー] タブにオーバーフローが報告されます。オーバーフローした式を強調表示するには、そのオーバーフローをクリックします。

  2. オーバーフローしたのが加算か乗算かを判断します。

    [fimath] の設定で、[乗算器モード][FullPrecision] に設定し、変換を繰り返して固定小数点モードを再度テストします。

    オーバーフローが継続して発生し、式の加算でオーバーフローしていることが示されます。