Fixed-Point Designer
Modele y optimice algoritmos en punto fijo y punto flotante
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Fixed-Point Designer™ proporciona tipos de datos y herramientas para optimizar e implementar algoritmos en punto fijo y en punto flotante en hardware embebido. Incluye tipos de datos en punto fijo y en punto flotante, así como ajustes numéricos específicos de la plataforma. Con Fixed-Point Designer puede realizar una simulación que detecta la plataforma de tipo bit-true para punto fijo. A continuación, puede probar y depurar los efectos de la cuantización, como desbordamientos y pérdida de precisión, antes de implementar el diseño en el hardware.
Fixed-Point Designer proporciona apps y herramientas para analizar algoritmos de doble precisión y convertirlos en punto flotante o en punto fijo de precisión reducida. Las herramientas de optimización permiten seleccionar los tipos de datos que se adaptan a sus requisitos de precisión numérica y a las restricciones de hardware de la plataforma. Para una implementación eficiente, puede reemplazar las construcciones de diseño que requieren muchos cálculos por patrones óptimos de hardware, como tablas de búsqueda comprimidas.
El código C y HDL de producción se puede generar directamente desde los modelos optimizados en punto fijo y flotante.
Especifique las propiedades de punto fijo de su diseño con longitudes de palabra, escalado de punto binario y escalado de pendiente arbitraria y desviación específicos para la aplicación, así como detalles de control tales como los modos de redondeo y desbordamiento.
Emule el comportamiento de la plataforma de hardware para números en punto flotante desnormalizados, tales como el ras a cero, tanto en la simulación como en la generación de código. Simule punto flotante de precisión limitada con un tipo de datos de media precisión fp16 en MATLAB® y Simulink®.
Recopile datos y estadísticas de simulación del modelo completo a través de instrumentación automática. Recopile datos de rango para explorar y analizar sus diseños. Las visualizaciones le permiten optimizar su diseño y utilizar los recursos de hardware eficientemente.
Derive los rangos de las señales basándose en el análisis matemático de su diseño y determine los rangos en los casos más desfavorables o los casos límite, sin necesidad de crear bancos de pruebas de simulación completamente exhaustivos. Los rangos derivados le permiten asegurarse de que su diseño pueda evitar o gestionar posibles desbordamientos.
Explore distintos tipos de datos en punto fijo y sus efectos de cuantización en el comportamiento numérico de su sistema con un flujo de trabajo guiado. Observe el rango dinámico de las variables de su diseño y asegúrese de que el algoritmo se comporte de manera coherente en la representación en punto flotante y en punto fijo tras la conversión.
Convierta automáticamente un diseño de precisión doble a precisión simple y analice los efectos de la representación en punto flotante con precisión limitada y cuantización en precisión simple.
Realice iteraciones automáticamente con varias configuraciones en punto fijo para escoger los tipos de datos heterogéneos óptimos, al tiempo que respeta las limitaciones de tolerancia del comportamiento numérico de su sistema. La optimización intenta minimizar el ancho de bit total utilizando tipos de datos en punto fijo para conseguir un diseño eficiente.
Aproxime funciones matemáticamente complejas (como sqrt o exp) o subsistemas complejos con una tabla de búsqueda óptima. Comprima las tablas de búsqueda existentes para reducir el uso de memoria optimizando los puntos de datos y los tipos de datos.
Asegúrese de que exista concordancia de tipo bit-true en todo el diseño basado en modelos, desde la simulación hasta la generación de código, incluyendo la aceleración y las simulaciones de tipo processor-in-the-loop y software-in-the-loop. Analice y verifique algoritmos en punto fijo basados en representaciones de tipo bit-true. Genere código eficiente a partir de diseños de precisión reducida, incluidos aquellos con tipos de datos de media precisión.
Acceda a una librería HDL en punto fijo de bloques de Simulink que modelan patrones de diseño para sistemas de ecuaciones lineales y operaciones matriciales básicas, como la descomposición QR, para una implementación en FPGA eficiente para hardware. Genere código HDL para diseños que incorporan estos bloques utilizando HDL Coder™.
Identifique, rastree y depure rápidamente las causas del desbordamiento, los rangos o la precisión desperdiciados y compare su diseño con un comportamiento en punto flotante ideal. La concordancia de tipo bit-true entre el modelo y el código maximiza muchas de las ventajas del diseño basado en modelos, lo que le permite descubrir problemas desde el comienzo del flujo de trabajo.
Genere valores en punto fijo y en punto flotante con gran riqueza numérica, como valores cercanos a los límites y números desnormalizados, para probar casos límite de sus algoritmos en relación con la coherencia numérica. Genere combinaciones de señales con dimensiones y complejidad variables, así como tipos de datos enteros, en punto flotante o en punto fijo.