Сглаживание Отображаемой Информации

[Alexeyslav]

я говорю не про абсолютные значения, а про ИЗМЕНЕНИЯ оборотов.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[my504]

Не понял, а зачем? Разве это не усложняет алгоритм? Сумма ведь всегда считается строго по заданному числу отсчётов, или нет?

Я уже объяснил. Заполнение буфера процесс очень быстрый. Он происходит в прерывании, обычно это чтение счетчика на лету или очень быстро, чтобы не было мертвых интервалов. Поэтому подготовка адреса (указателя массива) происходит заранее, т.е. все что требуется при заполнении - одна пересылка.

Для Вашего алгоритма нужно всегда помнить кто был последним и держать старую сумму в памяти, т.е. массив не кольцевой, а линейный.

На деле нет никакой разницы кто первый, а кто последний, просто кажлая новая запись автоматически затирает самое древнее измерение в буфере.

Просчитать сумму восьми ячеек требуется мизерное время, даже при 16 разрядах это порядка 50 машинных циклов максимум. Т.е. практически мгновенно.

я говорю не про абсолютные значения, а про ИЗМЕНЕНИЯ оборотов.

А именения за какой интервал? Я уже сказал - холостой ход - резкое нажатие на педаль дает скорость изменения порядка 2000...3000 об/мин за треть секунды. Но эти показания можно точно не отслеживать, задержка в полсекунды совершенно нормальна, такую имеет и штатный стрелочный показометр. Какой смысл в случайных величинах на хх - там нет ничего интересного. Вот под нагрузкой другое дело, но там показания меняются очень и очень плавно, а точность выше чем в полсотни оборотов ничего кроме дизайна не дает...

Изменено 8 января, 2010 пользователем my504

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Tesla]

Насколько я понимаю, кольцевой массив отличается от линейного именно тем, что может быть "разорван" на две части, когда адрес его "хвоста" находится выше адреса "головы". Если так, то в моём алгоритме применяется именно кольцевой массив, для "головы" (вернее, головы+1) и "хвоста" которого используется один и тот же указатель, т. е. длина массива равна длине буфера.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[my504]

Дело не в адресе. Кольцевой массив реализуется из обычного, линейного. Просто заполнение идет по кольцу. Поэтому данные в нем фактически не нумерованы и при обработке они не могут быть локализованы по номеру. В линейных массивах есть четкая временнАя привязка данных к номеру. Вот Вы и обрабатываете массив фактически как линейный, да еще и храните последовательность индексов, что уж совсем нонсенс. При просчете реально скомпилированного кода по времени вы ничего не выиграете, а в структуре программы проиграете. Да и в объеме занятой памяти тоже. Фактически Вы вынуждены все переменные держать как глобальные... Это сосем не куртуазно...

Конечно делать можно как угодно, работать в данном случае будет, только это страшно дурной тон и при иных временах и объемах массива не прокатит...

Асинхронная обработка позволяет изменять массив даже во время расчета. А такое очень вероятно при режиме реального времени. В Вашем варианте во время расчета изменить массив нельзя, поскольку изменится текущий индекс, а он важен при вычитании самого старого измерения...

Изменено 8 января, 2010 пользователем my504

[Tesla]

Последовательность индексов я нигде не храню, я храню только сами данные (buf) и индекс ячейки, куда будет писаться следующий отсчёт (i). Это необходимый минимум, верно? Кроме него я храню только текущую сумму всех элементов массива, и при поступлении очередного отсчёта вычитаю из неё самый старый отсчёт (он хранится как раз в той ячейке, которая будет затираться новым значением), и прибавляю новый.

[my504]

Текущий индекс нельзя хранить, это переменная изменяемая в прерывании, поэтому возможны коллизии: вычитаете по одному указателю, а прибавляете по другому. А вот хранение суммы и есть расход памяти, особенно если учесть ее многоразрядность.

Собственно я уже это все писал, в добавлении к предыдущему посту (Вы его не читали - писали ответ)

Изменено 8 января, 2010 пользователем my504

[Tesla]

Для восьми значений согласен - это лишняя переменная, лишние две арифметических операции в обработчике прерываний. Но для буфера, скажем, на 1k отсчётов, мне кажется, это не такая большая плата за избавление основного цикла от тысячи операций.

[my504]

Как раз тут и есть ошибка. Пример.

При заполнении буфера в 1К требуется очень малое время на каждую пересылку, поскольку данных много. И самое лучшее решение в таких случаях использовать МК с DMA. Ну или разводить процессы обработки и заполнения совершенно. Вывод данных на дисплей не требует скорости (если это не потоковые данные, но там и другие алгоритмы и даже архитектуры МК (кольцевые буферы аппаратные, как в dsPIC33)), а потому не так уж важно сколько времени займет накопление. Кроме того, скользящее окно в 1К - это серьезно... нужны веские обоснования для подобных обработок, достаточно прикинуть полосу такого фильтра (добротность 1000), а еще нужно позаботится о стабильном интервале накопления, иначе проку с такого фильтра - чуть... А как раз обработка во время заполнения и не прибавляет стабильности, ибо увеличчивает латентность процесса...

Так что не все так очевидно...

В догон. Откомпилируйте Ваши "две лишних арифметических операции в прерывании" и Вы сильно удивитесь их длине... Те же 30...50 маш.циклов в прерывании это совсем другое....

Изменено 8 января, 2010 пользователем my504

[Alexeyslav]

Не о том спорите. +-50 оборотов конечно не важно, Но когда измеряемая величина будет находится на границе при любой простой фильтрации будет мерцание значений.

Тот алгоритм что я предлагаю, не требует применения никаких буферов, тем не менее сглаживает показания и отлично реагирует на быстрые(понятие весьма относительное и не означает "мгновенные") изменения.

[my504]

При 0,5...1 сек периода регенерации дисплея никаких мерцаний с усреднением и гистерезисной "резинкой" нет. Это ПРАКТИКА. Показания тягуче и плавно меняются, их легко прочитать, задержка в реальных режимах практически неуловима.

Так делают все цифровые приборы с относительно динамичными показаниями (спидометр и тахометр).

[Дмитрий Андреевич]

Мда, дисскуссиия серьезная

Понятно на практическом уровне, но не совсем понял на программном, как предлагает сделать ув.my504.

За пол дня раздумий я родил примерно такой код для сглаживания:

//период буду считать не с 1 оборота, а с 8-ми (ИМХО 1 оборот это слишком)

unsigned char d[8];//массив для хранения приращений последних 8 значений показаний

unsigned char Result; //переменная оконечного рез-та, вывод. на дисплей
unsigned char Result1; //переменная, хранящая данные о текущем расчете частоты вращения КВ.
unsigned char Result2; //переменная хранения предыдущего результата измерений (==Result, вывод в прошлый раз)
us char i;

for(i=6;i>0;i--){   //сдвиг результатов вычислений приращений на 1 позицию "вверх" по массиву данных
d (i+2)= d (i++); //для первого прохода цикла занчит д8=д7, для 2-го д7=д6 и т.д.
}

d 1= Result1-Result2; //вычисление последнего приращения

prirost=((d1+d2+d3...+d8)>>3);//прирост величины с учетом последнего приращения

Result=Result1+ prirost; //вычисление оконечного рез-та, выводимого на экран

Result1=Result;//обновление переменной предыдущего зн-я результата

Просьба исправить что не так. Или, если это полная глупость, то скажите

Если все будет хорошо, завтра все проверю. Сейчас решаю вопрос о генераторе со звуковухой.

Впринципе, при таком раскладе, период обновлений на частоте в 3000 об/мин, составляет (по моему) около 1 секунды. Этого с головой. Вопрос, как раз в плавности. На высокой частоте, погрешность даже в 300 оборотов не есть вешь фатальная - все равно при езде тахометр вещь чисто оценочная. А при настройке ХХ, точность показаний возрастает, т.к. нет скачков. Выставил себе и все :)

P.S. Еще вопрос в догонку: если я к МК подцеплю керамический излучатель и ШИМ реализую, чтобы пикал, то будет работать? Какая частота ШИМ нужна? Хочу на заднюю крышку сделать, чтобы пикало при достижении 6000.

Изменено 8 января, 2010 пользователем Дмитрий Андреевич

[my504]

Сегодня уже поздно, завтра накидаю алгоритм в метакомандах. В Си оформите сами.

[Дмитрий Андреевич]

Спасибо большое!

Можете, если так проще, просто описать текстом. Циклы, условия я набросаю

Еще раз спасибо за помощь...

[my504]

Нетерпится, Дмитрий?

Извините, вчера не успел, занимался до поздна автомобилем...

По теме.

Итак, имеем тахометр с диапазоном измерений периодов 8...150мс, что соответствует диапазону частот коленвала 400...7500 об/мин.

Если ограничится разрешением измерения на верхней частоте вращения 10 об/мин (на нижней будет 1об/мин), то достаточно измерять период с разрешением в 4 мкс и тогда для него хватает разрядности 16.

Таким образом берем 16 разрядный счетчик/таймер конфигурируем его в режим счета опорной частоты 250кгц (период 4 мкс) и импульсами с датчика коленвала производим захват его показаний и одновременный его сброс. Не знаю как это конфигурируется в Ваших любимых AVR, а в ПИКах это осуществляется режимом Capture модуля CaptureComparePWM (CCP).

Таким образом, получается поток данных в прерываниях от упомянутого модуля.

Заводим в нашей программе переменную-счетчик-указатель массива. В каждом прерывании ПОСЛЕ пересылки полученной от таймера величины в массив мы инкрементируем ( i = i+1 ) эту переменную и накладываем на нее маску ( i = i & 0x07 ). Это для 8-элементного массива (для 4-х элементного маска будет 0х03, для 16-элементного соответственно 0х0F).

После этих мероприятий у нас счетчик-указатель будет обеспечивать кольцевое заполнение массива int (помним, что у нас 16 разрядные данные поступают от таймера) в перывании.

Теперь об основной программе.

Для упомянутых длин массивов (4, 8 или 16) заводим 24 разрядную переменную temp_AVG (временное среднее). По сути это будет сумма всех элементов массива. Далее я буду говорить только о массиве в 8 элементов, но подразумеваются варианты на 4 или 16.

1. Находим сумму всех элементов массива temp_AVG. Есть одно замечание по этому пункту. Так как суммируются 16 разрядные элементы, а контроллер 8 разрядный, то во избежании коллизий в цикле суммы необходимо непосредственно перед строкой суммы запретить прерывание, скопировать текущий суммируемый элемент массива в локальную переменную типа int (просто временную), разрешить прерывание, а затем суммировать уже эту временную локальную переменную. Иначе данные могут быть изменены во время суммирования и результат будет некорректный.

2. Сдвигаем вправо эту сумму на 3 разряда и приводим к типу int (далее это будет переменная AVG).

3. Вычисляем обороты по формуле: int RPM = 15000000/AVG. Ранее я Вам приводил упрощение этой формулы, но в данном случае на Си этого делать нельзя, поскольку будут потеряны значащие разряды.

4. Вычитаем из полученной величины значение оборотов предыдущего измерения. Для этого нужно в начале завести переменную int old_RPM. Разницу (delta) проанализировать:

- если ((delta<-5) & (delta> 5)), то old_RPM = RPM, иначе оставить старое значение old_RPM. (гистерезис +/-5).

5. Преобразовать old_RPM в двоично-десятичную форму. Вывести на дисплей.

6. Вернутся к пункту 1. Бесконечный цикл.

Таким образом есть два процесса. Один через прерывание заполняет массив, второй обрабатывает его и выводит на индикацию.

Изменено 10 января, 2010 пользователем my504

[Дмитрий Андреевич]

Спасибо!

Все полял что да как!!