Вычисления на ATmega88 Опции

[koluna]

Здравствуйте!

Использую WinAVR, ATmega88, сигнал синхронизации - внтутренняя RC-цепь (частота 8 МГц).
Необходимо как можно быстрее вычислить значение следующего выражения:

C = Y * C' / 255.
Причём:
C, Y, C' - unsigned char, т. е., действительные числа мне не нужны...

В данный момент вычисления производятся приблизительно за 92 мкс (в программе три выражения подряд).

Можно, конечно, кварц поставить на большую частоту, но хотелось бы пока без него

Фрагмент программы:

Код

...
OCR0A = n_red * dmx[0] / 255;
OCR0B = n_green * dmx[0]  / 255;
OCR2B = n_blue * dmx[0] / 255;
...

Спасибо заранее!

[Арк К]

А надо делить именно на 255? не на 256?
тогда было бы нужно просто выкинуть младший байт
Критичные ко времени места лучше делать на ассемблере.

[koluna]

А надо делить именно на 255? не на 256?
тогда было бы нужно просто выкинуть младший байт
Критичные ко времени места лучше делать на ассемблере.

Понятно, что на ассемблере быстрее будет работать...
Но я не знаю как сопрячь WinAVR C и ассемблер

Используйте предварительно посчитанные значения K=M*dmx[0]/255
где М выбирается таким, чтобы получалось то, что делается быстрее, т.е. умножение на К и взятие старшего байта произведения.
асмовый текст, раз уж заговорили про скорость

Код

  lds r24,K
  lds r25,n_red
  mul r24,r25
  out OCR0A,r1
  lds r25,n_green
  mul r24,r25
  out OCR0A,r1
  lds r25,n_blue
  sts OCR2A,r1

Надеюсь, принцип понятен.

К сожалению принцип не понятен пока.
Сколько нужно памяти для предварительно посчитанных значений?

Я обратил внимание на то, что эта часть dmx[0] / 255; должна быть вычислена один раз и больше не участвовать в окончательных выражениях. Таблицей, конечно, не получится
ЗЫ - наверное, автору все-таки нужно сразу делить на 256, потому что разница в 3 промилле, наверняка, не важна.

f = dmx[0] / 255 делается действительно 1 раз.
Я вынес эту операцию в другое место.
Теперь делаю только С = C' * f.
Время выполнения сократилось приблизительно на 10 мкс (кстати, я ещё кварц на 20 МГц поставил).
Но хотелось бы ещё побыстрее...

Человек скорее всего управляет RGB-светодиодом, а деление на 255 - это соответственно "нормализация в восьмибитное число" после умножения на коэффициент яркости. В таком случае, деление на 255 - ошибка. На 256 надо делить, или как выше сказали - взять HIBYTE.

Ими и управляю. Поясню.

Регулирую яркость 8-битным ШИМом микроконтроллера.
Имеем 4 внешних контролла, от которых зависит результирующий цвет луча и его интенсивность.

1 - Общая световая интенсивность dmx[0].
2 - Интенсивность красного n_red.
3 - Интенсивность зелёного n_green.
4 - Интенсивность синего n_blue.

Т. е., моя задача - вычислить значение 8-битного регистра сравнения OCR микроконтроллера, которое зависит от dmx[0] и n_red/n_green/n_blue.

Придумал управлять так:

Код

OCR0A = n_red * dmx[0] / 255;
OCR0B = n_green * dmx[0]  / 255;
OCR2B = n_blue * dmx[0] / 255;

Но подвело меня деление...

Почему надо делить на 256?
Ясное дело, это сдвиг вправо на 8 - выполняется молниеносно, но почему 256?
Т. е., просто согласиться с появляющейся ошибкой?

Сообщение отредактировал n_bogoyavlensky - Dec 3 2008, 08:26

[_Pasha]

Т. е., просто согласиться с появляющейся ошибкой?

Я ж говорю 256/255 = 1.0039 Точнее - 4 промилле.

Но я не знаю как сопрячь WinAVR C и ассемблер

Сишка:

Код

uint8_t n_red,n_green,n_blue;
uint8_t precomputed;
extern void fast_out(void);

Добавляете в проект файл fast_out.S

Код

#include <avr/io.h>
.extern n_red,n_blue,n_green
.extern precomputed

fast_out:
  lds r24,precomputed
  lds r25,n_red
  mul r24,r25
  out OCR0A,r1
  lds r25,n_green
  mul r24,r25
  out OCR0B,r1
  lds r25,n_blue
  sts OCR2A,r1
  ret
// put the global declaration to export function name

.global fast_out

Уже в таком виде должно собраться.
В данном примере precomputed - это Ваше С'
Но, скорее всего, Вам придется эту часть, с предварительными вычислениями тоже в асм внести.
Успехов!

В догонку.
Деление на 255 в данном случае можно заменить делением на 256 и учетом одного исключения:

Код

if (c !=255) a = (b*c)/256; else a=b;

Просьба не воспринимать это как сишный текст

[koluna]

В догонку.
Деление на 255 в данном случае можно заменить делением на 256 и учетом одного исключения:

Код

if (c !=255) a = (b*c)/256; else a=b;

Просьба не воспринимать это как сишный текст

И как паскалевский, и как ассемблерный... ясен перец

За быстрое деление на 255 - всем спасибо.
Работает. Быстро работает

Сообщение отредактировал n_bogoyavlensky - Dec 3 2008, 09:47