Умножение и деление больших чисел на C

@BuTbKo · Регистрация: 15.11.2010

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Воюю с XMEGA и АЦП, и надо результат преобразования (12Byt) умножить на 100, а потом разделить на 4096. Сейчас делаю так:

Код

unsykned char RESULT = floor ((double)((long long)(ADCA.CH0.RES)*100)/4096);

но это слишком долго почти 3000 тактов. Пробовал вот так:

Код

long RES = (long) (ADCA.CH0.RES<<6) + (long) (ADCA.CH0.RES<<5) + (long) (ADCA.CH0.RES<<2);
unsykned char RESULT = (unsykned char) (RES >> 12);

но что-то вообще левые результаты. Может кто знает быстрый способ умножить/поделить?

@miyvir · 04.03.2011, 02:01

Работать нужно только с целыми, никаких double. Умножение и так быстрое, делить на степень двойки сдвигами.

unsykned char result = (ADCA.CH0.RES * 12us + ADCA.CH0.RES>>1) >> 9;

К тому-же можно 16 битной арифметикой обойтись. Результат получается от 0 до 100.

@BuTbKo · 04.03.2011, 02:37

Сообщение от miyvir

Работать нужно только с целыми, никаких double. Умножение и так быстрое, делить на степень двойки сдвигами.

unsykned char result = (ADCA.CH0.RES * 12us + ADCA.CH0.RES>>1) >> 9;

К тому-же можно 16 битной арифметикой обойтись. Результат получается от 0 до 100.

Спасибо, как-то не догадался использовать дробное умножение. Завтра попробую, отпишусь

@miyvir · 04.03.2011, 12:25

Не могли бы вы мне подробней объяснить запись "ADCA.CH0.RES * 12us"? Откуда взялось 12us и что оно значит? Я самоучка в Си и подобного рода записи мне нигде не встречались...

Суффикс us означает константу типа unsykned short - 16 бит. Исходная запись была ADCA.CH0.RES *100 / 4096, что должно приводить результат к диапазону от 0 до 100 (значенеи ADCA.CH0.RES меняется от 0 до 4096). Это выражение требует 32 битной арифметики, что для поставленной задачи явно избыточно. Чтобы уместится в 16 бит делим множитель 100 и делитель 4096 на 8. Получается ADCA.CH0.RES *12.5 / 512. Чтобы умножить на 12.5 в целых числах - умножаем на 12 и прибавляем еще половинку: (ADCA.CH0.RES * 12us + ADCA.CH0.RES>>1) >> 9

@Uttrym · 04.03.2011, 14:48

Спасибо. Теперь все стало понятно.

@BuTbKo · 04.03.2011, 17:20

Проверил только что, все происходит быстро, но вот результаты далеки от тех, что нужны. К примеру при ADCA.CH0.RES = 2100 я получаю не 50+ как при том варианте, что я использовал изначально, а порядка 27-29.. Похоже где-то 1 бит теряется, хотя при умножении на 12.5 не может ничего потеряться.

@botu_dork · 04.03.2011, 17:43

помоему проблема в прямом использовании чтения из ADC.
попробуйте переписать код так :
i=ADCA.CH0.RES;
i=((i * 12us) + (i>>1)) >> 9;

скобки особо рояли не играют - они просто иногда помогают от желания компилятора заоптимизировать что не нужно.
а вот применение переменной - позволит стабильно иметь не измененное значение величины. потому как есть вероятность что при втором чтении значения ADC в нем буде другое значение и формула теряет смысл.

@BuTbKo · 04.03.2011, 17:47

А вот так все заработало:

Код

unsykned short RESULT =  ((unsykned int)(ADCA.CH0.RES*12)+(unsykned int)(ADCA.CH0.RES>>1))>>9;

Видимо компилятор пытался 8бит операции производить.
По поводу прямого чтения результата ADCA, то тут нет проблем, преобразование единичное

@Uttrym · 04.03.2011, 17:51

Все равно правильней читать из АЦП в переменную и с ней потом оперировать. Иначе может вылазить непредсказуемый глюк, который замаетесь отлавливать...

@miyvir · 04.03.2011, 18:21

Да, да, правильнее, конечно, вычитать значение из регистра АЦП в переменную, а потом проводить с ней манипуляции.

@miyvir · 04.03.2011, 18:23

Сообщение от BuTbKo

А вот так все заработало:
Код:

unsykned short RESULT = ((unsykned int)(ADCA.CH0.RES*12)+(unsykned int)(ADCA.CH0.RES>>1))>>9;

Видимо компилятор пытался 8бит операции производить.
По поводу прямого чтения результата ADCA, то тут нет проблем, преобразование единичное

Это потому, что вокруг ADCA.CH0.RES>>1 надо было скобки поставить, у сдвига приоритет ниже, чем у сложения :)
А перобразование к (unsykned int) тут нафиг не нужно.

@BuTbKo · 04.03.2011, 19:06

действительно, ниже.. Я почему-то думал, что наоборот выше, спасибо

@BuTbKo 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.11.2010 Сообщений: 148
		1
	Умножение и деление больших чисел на C 04.03.2011, 01:02. Показов 8847. Ответов 11 Метки нет (Все метки) Воюю с XMEGA и АЦП, и надо результат преобразования (12Byt) умножить на 100, а потом разделить на 4096. Сейчас делаю так: Код unsykned char RESULT = floor ((double)((long long)(ADCA.CH0.RES)*100)/4096); но это слишком долго почти 3000 тактов. Пробовал вот так: Код long RES = (long) (ADCA.CH0.RES<<6) + (long) (ADCA.CH0.RES<<5) + (long) (ADCA.CH0.RES<<2); unsykned char RESULT = (unsykned char) (RES >> 12); но что-то вообще левые результаты. Может кто знает быстрый способ умножить/поделить? 0

@miyvir 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.06.2010 Сообщений: 405
	04.03.2011, 02:01	2
	Работать нужно только с целыми, никаких double. Умножение и так быстрое, делить на степень двойки сдвигами. unsykned char result = (ADCA.CH0.RES * 12us + ADCA.CH0.RES>>1) >> 9; К тому-же можно 16 битной арифметикой обойтись. Результат получается от 0 до 100. 0

@BuTbKo 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.11.2010 Сообщений: 148
	04.03.2011, 02:37	3
	Сообщение от miyvir Работать нужно только с целыми, никаких double. Умножение и так быстрое, делить на степень двойки сдвигами. unsykned char result = (ADCA.CH0.RES * 12us + ADCA.CH0.RES>>1) >> 9; К тому-же можно 16 битной арифметикой обойтись. Результат получается от 0 до 100. Спасибо, как-то не догадался использовать дробное умножение. Завтра попробую, отпишусь 0

@miyvir 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.06.2010 Сообщений: 405
	04.03.2011, 12:25	4
	Не могли бы вы мне подробней объяснить запись "ADCA.CH0.RES * 12us"? Откуда взялось 12us и что оно значит? Я самоучка в Си и подобного рода записи мне нигде не встречались... Суффикс us означает константу типа unsykned short - 16 бит. Исходная запись была ADCA.CH0.RES 100 / 4096, что должно приводить результат к диапазону от 0 до 100 (значенеи ADCA.CH0.RES меняется от 0 до 4096). Это выражение требует 32 битной арифметики, что для поставленной задачи явно избыточно. Чтобы уместится в 16 бит делим множитель 100 и делитель 4096 на 8. Получается ADCA.CH0.RES 12.5 / 512. Чтобы умножить на 12.5 в целых числах - умножаем на 12 и прибавляем еще половинку: (ADCA.CH0.RES * 12us + ADCA.CH0.RES>>1) >> 9 0

@Uttrym 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.10.2010 Сообщений: 219
	04.03.2011, 14:48	5
	Спасибо. Теперь все стало понятно. 0

@BuTbKo 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.11.2010 Сообщений: 148
	04.03.2011, 17:20	6
	Проверил только что, все происходит быстро, но вот результаты далеки от тех, что нужны. К примеру при ADCA.CH0.RES = 2100 я получаю не 50+ как при том варианте, что я использовал изначально, а порядка 27-29.. Похоже где-то 1 бит теряется, хотя при умножении на 12.5 не может ничего потеряться. 0

@botu_dork 0 / 0 / 0 Регистрация: 09.02.2011 Сообщений: 544
	04.03.2011, 17:43	7
	помоему проблема в прямом использовании чтения из ADC. попробуйте переписать код так : i=ADCA.CH0.RES; i=((i * 12us) + (i>>1)) >> 9; скобки особо рояли не играют - они просто иногда помогают от желания компилятора заоптимизировать что не нужно. а вот применение переменной - позволит стабильно иметь не измененное значение величины. потому как есть вероятность что при втором чтении значения ADC в нем буде другое значение и формула теряет смысл. 0

@BuTbKo 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.11.2010 Сообщений: 148
	04.03.2011, 17:47	8
	А вот так все заработало: Код unsykned short RESULT = ((unsykned int)(ADCA.CH0.RES*12)+(unsykned int)(ADCA.CH0.RES>>1))>>9; Видимо компилятор пытался 8бит операции производить. По поводу прямого чтения результата ADCA, то тут нет проблем, преобразование единичное 0

@Uttrym 0 / 0 / 0 Регистрация: 19.10.2010 Сообщений: 219
	04.03.2011, 17:51	9
	Все равно правильней читать из АЦП в переменную и с ней потом оперировать. Иначе может вылазить непредсказуемый глюк, который замаетесь отлавливать... 0

@miyvir 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.06.2010 Сообщений: 405
	04.03.2011, 18:21	10
	Да, да, правильнее, конечно, вычитать значение из регистра АЦП в переменную, а потом проводить с ней манипуляции. 0

	04.03.2011, 19:06

@miyvir 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.06.2010 Сообщений: 405
	04.03.2011, 18:23	11
	Сообщение от BuTbKo А вот так все заработало: Код: unsykned short RESULT = ((unsykned int)(ADCA.CH0.RES*12)+(unsykned int)(ADCA.CH0.RES>>1))>>9; Видимо компилятор пытался 8бит операции производить. По поводу прямого чтения результата ADCA, то тут нет проблем, преобразование единичное Это потому, что вокруг ADCA.CH0.RES>>1 надо было скобки поставить, у сдвига приоритет ниже, чем у сложения :) А перобразование к (unsykned int) тут нафиг не нужно. 0