ルックアップテーブルでの関数 exp の置き換え

この例では、固定小数点コンバーターアプリを使用して生成される固定小数点コード内で、関数 exp をルックアップテーブルの近似に置き換える方法について説明します。

必要条件
アルゴリズムとテストファイルの作成
固定小数点コンバーターアプリを開く
ソースファイルの選択
コード生成の準備状態の確認
入力の型の定義
関数 exp からルックアップテーブルへの置き換え
固定小数点への変換

必要条件

この例を実行するには、次の製品をインストールしなければなりません。

MATLAB^®
Fixed-Point Designer™
C コンパイラ
サポートされるコンパイラを参照してください。
mex -setup を使用して既定のコンパイラを変更できます。既定のコンパイラの変更を参照してください。

アルゴリズムとテストファイルの作成

exp を呼び出す MATLAB 関数 my_fcn.m を作成します。
```
function y = my_fcn(x)
    y = exp(x);
end
```

my_fcn.m を使用するテストファイル my_fcn_test.m を作成します。

close all

x = linspace(-10,10,1e3);
for itr = 1e3:-1:1
    y(itr) = my_fcn( x(itr) );
end
plot( x, y );

固定小数点コンバーターアプリを開く

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。
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

プロジェクトにエントリポイント関数 my_fcn を追加するために、ファイル my_fcn.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 my_fcn.prj というファイルに保存します。
[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。
my_fcn.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。[コード生成の準備状態の確認] ページが開きます。

コード生成の準備状態の確認

[問題の確認] をクリックします。関数 exp が固定小数点の変換に対応していないことがアプリによって示されます。後の手順で、この関数のルックアップテーブルの置換を指定します。
[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。

入力の型の定義

テストファイルとして my_fcn_test を追加し、[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。アプリはこのテストファイルから x を double のスカラーに決定します。
[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。

関数 exp からルックアップテーブルへの置き換え

[関数の置き換え] タブを選択します。
関数 exp を置き換えなければならないことがアプリによって示されます。
[関数の置き換え] タブで関数 exp を右クリックし、[ルックアップテーブル] を選択します。
関数 exp が、ルックアップテーブルに置き換えられる関数のリストに移動します。既定では、ルックアップテーブルは線形内挿と 1000 個の点を使用します。[設計の最小値] と [設計の最大値] は Auto に設定されます。これは、アプリがシミュレーションの実行か派生範囲の計算のいずれかによって検出する設計の最小値と最大値を使用することを意味します。
[解析] 矢印をクリックし、[ヒストグラムデータを記録] を選択し、テストファイルが my_fcn_test であることを確認します。
[解析] をクリックします。
シミュレーションが実行されます。[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。[変換] オプションが有効になります。
推奨された型を検証して、これらの型がシミュレーション範囲全体をカバーしていることを確認します。ある変数の記録済みのヒストグラムデータを表示するには、変数の [推奨された型] フィールドをクリックします。ヒストグラムに、範囲の情報と、シミュレーションの範囲のうち推奨されたデータ型がカバーする割合 (%) が示されます。

固定小数点への変換

[変換] をクリックします。
推奨された型がアプリによって検証され、エントリポイント関数の固定小数点バージョン my_fcn_fixpt.m が生成されます。
[出力ファイル] リストで、my_fcn_fixpt.m を選択します。
変換プロセスによって、関数 exp に対応する replacement_exp というルックアップテーブルの近似が生成されています。
生成された固定小数点の関数 my_fcn_fixpt.m は、exp の代わりにこの近似を呼び出します。固定小数点の変換プロセスで関数の値域が推定され、内挿されたルックアップテーブルを使用してその関数が置き換えられます。既定では、ルックアップテーブルは線形内挿と、1000 個の点、テストファイルの実行によって求めた最小値と最大値を使用します。
```
function y = my_fcn_fixpt(x)
    fm = get_fimath();

    y = fi(replacement_exp(x), 0, 16, 1, fm);
end
```
これで、生成された固定小数点コードをテストして、結果を元の MATLAB 関数と比較することができます。生成された固定小数点コードの動作が元のコードの動作を十分に近似していない場合は、ルックアップテーブルで使用する内挿法または点の数を変更します。その後コードを再度生成します。