Avr222 8 Punkt Glidande Medelvärde Filter

8-bitars Microcontroller Application Note AVR222 8-punkts Moving Average Filter.1 AVR222 8-punkts Moving Average Filter Funktioner 31-ords Subrutin Filters Data Arrayer upp till 256 Bytes Körbar Demo Program Inledning Det glidande medelfiltret är en enkel Low Pass FIR Finite Impulse Svarfilter som vanligtvis används för att släta ut en rad samplade data Denna applikation implementerar ett 8-punktsfilter för att förenkla medelberäkningen. Applikationsnotten ger en utmärkt demonstration av hur de kraftfulla adresseringslägena i AVR-arkitekturen kan utnyttjas 8-bitars Microcontroller Application Note Teori Det rörliga genomsnittsfiltret kan föreställas som ett fönster av viss storlek i det här fallet åtta rör sig längs matrisen, ett element i taget. Fönstrets mittelement i detta fallelement 4 ersätts med medelvärdet av alla element i Fönster Se Figur 1 Men det är viktigt att komma ihåg värdet av nya element och inte byta ut tills fönstret har passerat Detta m Ust görs eftersom alla medelvärden ska baseras på de ursprungliga uppgifterna i matrisen. Figur 1 8-punkts-medelvärdet FÖLJANDE VÄNN NYVÄRD 8 20 När ändarna av arrayen filtreras och delar av fönstret ligger utanför matrisen, är medelvärdet Måste göras på mindre element än när hela fönstret är inuti matrisen. Denna implementering lämnar ändarna av arrayen ofiltrerad för att spara kod. För ett 8-punktsfilter betyder det att när n element filtreras, är element 1, 2, 3, Och n-3, n-2, n-1, n förblir oförändrade när filtreringen är klar För många applikationer är detta inget problem Rev 1.2 Implementeringsanvändningsalgoritm Beskrivning Programmet definierar en 8-byte ringbuffert R0-R7 som alltid håller Data i det aktuella medelvärdet Fönstret rutin beräknar summan av fönstret och beräknar medelvärdet som lagras tillbaka i matrisen. AVR s tre pekare tilldelas följande funktioner Z-punkter till det arrayelement som ska ersättas Y-punkter inuti ringa Buffert när summan av buffertinnehållet beräknas i en programslinga X är ringpekaren som håller positionen för nya värden till bufferten. För att filtrera en array i SRAM, använd följande procedur 1 Ladda ZH med den högsta adressen till den första Element i matrisen 2 Ladda ZL med den låga adressen på det första elementet i matrisen 3 Ladda registret variabeln storlek med antalet element i tabellen 4 Ring mav8 Följande procedur beskriver hur sorteraren implementeras på AVR Initialization 1 Clear X och Y pekarna pekar på R0 Fyll Ring Buffert Ursprungligen 1 Hämta SRAM-innehållet i Z och inkrement Z 2 Spara i registret vid Y och öka Y 3 Om Y inte åtta, gå till Steg 2 Hitta Genomsnitt 1 Rensa 16-bitars registervariabeln AH AL Medelvärde 2 Klar YL peka på R0 3 Hämta registerinnehållet på Y 4 Lägg till AH AL 5 Om Y inte åtta, gå till Steg Dela AH AL med 8 Skriv tillbaka Medelvärde och få nästa värde till buffert 1 Hämta SRAM-innehåll på Z 5 Nästa värde till buffert 2 Spara för att registrera Er vid X och inkrement X 3 Rensa de högsta fem bitarna av XL så att det pekar på buffertens start om slutet är klar 4 Spara AL vid Z och öka Z 5 Decrement tsize 6 Om tsize inte är nolländen på array är Nådde goto Steg 5 2 AVR222.3 AVR222 Figur 2 mav8 Flödesschema MAV8 CLEAR X OCH YZZ 1 BERÄKNING AVERAGE FILL RING MAVTMP YY 1 YL 8 ÅR CLEAR AH AL, YL YY 1 AH AL AH AL MAVTMP YL 8 NY AH AL AH AL 8 8 SKRIV BACK AVGÅNG OCH FÅ NÄSTA VÄRDE TILL RINGBUFFER MAVTMP, XX AL, ZZ 1 TSIZE CLEAR X BITS 7,6,5,4,3 TSIZE TSIZE - 1 Y Retur 3.4 Prestandatabell 1 mav8 Registrera Användning Registrera Ingång Intern Output R0-R7 Ringbuffert R8 mavtmp Tillfällig lagring R9 AL Genomsnittlig låg Byte R10 AH Genomsnitt Hög Byte R16 tsize Antal element tsize Loppräknare R26 XL R27 XH R28 YL R29 YH R30 Z Adress till första delen ZL R31 Z Adress till första elementet ZH Tabell 2 mav8 Prestanda Figurer 1 Parameter Kod Storleksord Utförande Tidscykler Värde 30 Retur x STORLEK - 7 Retur Registrera Användning Lågregistrering S Högregister Pekare Avbrott Användning Kringutrustning Användning Ingen Ingen 11 1 X, Y, Z Anm. 1 STORLEK Antal byte att filtrera Testexempel Programmet innehåller ett testprogram som kopierar 60 byte av slumpmässiga data från programminnet till SRAM och samtal mav8 för att filtrera Data Testprogrammet passar utmärkt för körning under AVR Studio 4 AVR222.6 Atmel Headquarters huvudkontor 2325 Orchard Parkway San Jose, CA TEL 1 408 FAX 1 408 Europa Atmel Sarl Rutt des Arsenaux 41 Case Postale 80 CH-1705 Fribourg Schweiz TEL 41 FAX 41 Asien Rum 1219 Chinachem Golden Plaza 77 Mody Road Tsimhatsui East Kowloon Hongkong TEL 852 FAX 852 Japan 9F, Tonetsu Shinkawa Bldg Shinkawa Chuo-ku, Tokyo Japan TEL 81 FAX 81 Atmel Operations Memory 2325 Orchard Parkway San Jose, CA TEL 1 408 FAX 1 408 Microcontrollers 2325 Orchard Parkway San Jose, CA TEL 1 408 FAX 1 408 La Chantrerie BP Nantes Cedex 3, Frankrike TEL 33 FAX 33 ASIC ASSP Smart Cards Zon Industrielle Rousset Cedex, Frankrike TEL 33 FAX 33 Eas T Cheyenne Mtn Blvd Colorado Springs, CO TEL 1 719 FAX 1 719 Scottish Enterprise Teknologipark Maxwell Building East Kilbride G75 0QR, Skottland TEL 44 FAX 44 RF Automotive Theresienstrasse 2 Postfach Heilbronn, Tyskland TEL 49 FAX 49 East Cheyenne Mtn Blvd Colorado Springs, CO TEL 1 719 FAX 1 719 Biometrics Imaging Hi-Rel MPU-höghastighetsomvandlare RF Datacom Avenue de Rochepleine BP Saint-Egreve Cedex, Frankrike TEL 33 FAX 33 webbplats Atmel Corporation Atmel Corporation ger ingen garanti för användningen av dess produkter, förutom de Uttryckligen innehållet i bolagets standardgaranti som anges i Atmels användarvillkor som finns på bolagets hemsida. Företaget påtar sig inget ansvar för eventuella fel som kan förekomma i detta dokument, förbehåller sig rätten att ändra enheter eller specifikationer som beskrivs här på När som helst utan föregående meddelande, och åtar sig inte att uppdatera informationen i detta dokument. Inga licenser till patent eller annan immateriell egendom av Atme L beviljas av bolaget i samband med försäljningen av Atmel produkter, uttryckligen eller implicit Atmel s produkter är inte godkända för användning som kritiska komponenter i livsupportanordningar eller system ATMEL, AVR och AVR Studio är registrerade varumärken som tillhör Atmel Other Villkor och produktnamn kan vara andras varumärken. Tryckt på återvunnet papper 0M. AVR222 8-punkts glidande medelfilter. Vad är en mikrokontroller En mikrokontroller eller MCU är en dator-på-en-chip Det är en typ av mikroprocessor som är avsedd att utföra En uppgift i motsats till en allmän mikroprocessor, inbäddad i en annan anordning för att styra funktionerna hos den anordningen sålunda namnet inbäddad styrenhet. Vad är en AVR En spänningsregulator är en elektronisk krets som används för att upprätthålla en jämn mängd spänning i en elektrisk ledning Det eliminerar strömstörningar, spikar och brännskador, vilket kan orsaka skada på känslig elektronik. AVR står för automatisk spänningsregulator och används ofta för slutanvändarutrustning.8-b Det Microcontroller Application Note AVR222 8-punkts Moving Average Filter.1 AVR222 8-punkts Moving Average Filter Funktioner 31-ords Subrutin Filters Data Arrayer upp till 256 Bytes Körbar Demo Program Inledning Det glidande medelfiltret är ett enkelt Low Pass FIR Finite Impulse Response-filter Vanligtvis används för att släta ut en rad samplade data Denna applikation implementerar ett 8-punktsfilter för att förenkla medelberäkningen. Applikationsnotten ger en utmärkt demonstration av hur de kraftfulla adresseringslägena i AVR-arkitekturen kan utnyttjas 8-bitars Microcontroller Application Note Theory Glidande medelfilter kan föreställas som ett fönster av viss storlek i det här fallet åtta rör sig längs matrisen, ett element i taget. Fönstrets mittelement i detta fall element 4 ersätts med medelvärdet av alla element i fönstret Se Figur 1 Men det är viktigt att komma ihåg värdet av nya element och inte byta ut tills fönstret har passerat Detta måste Görs eftersom alla medelvärden ska baseras på originaldata i matrisen. Figur 1 8-punkts-medelvärdet FÖLJANDE VÄNN NYVÄRD 8 20 När ändarna av matrisen filtreras och delar av fönstret ligger utanför matrisen måste medelvärdet Görs på mindre element än när hela fönstret är inuti matrisen Denna implementering lämnar ändarna av arrayen ofiltrerad för att spara kod För ett 8-punktsfilter betyder det att när n element filtreras, är element 1, 2, 3 och N-3, n-2, n-1, n förblir oförändrade när filtreringen är klar För många applikationer är detta inget problem Rev 1.2 Implementeringsanvändningsalgoritm Beskrivning Programmet definierar en 8-byte ringbuffert R0-R7 som alltid innehåller data I det aktuella medelvärdet Fönstret rutin beräknar summan av fönstret och beräknar medelvärdet, vilket lagras tillbaka i matrisen. AVR s tre pekare tilldelas följande funktioner Z-punkter till det arrayelement som ska ersättas Y-punkter inuti ringen bu Ffer när summan av buffertinnehållet beräknas i en programslinga X är ringpekaren som håller positionen för nya värden till bufferten. För att filtrera en array i SRAM, använd följande procedur 1 Ladda ZH med den högsta adressen till den första Element i matrisen 2 Ladda ZL med den låga adressen på det första elementet i matrisen 3 Ladda registret variabeln storlek med antalet element i tabellen 4 Ring mav8 Följande procedur beskriver hur sorteraren implementeras på AVR Initialization 1 Clear X och Y pekarna pekar på R0 Fyll Ring Buffert Ursprungligen 1 Hämta SRAM-innehållet i Z och inkrement Z 2 Spara i registret vid Y och öka Y 3 Om Y inte åtta, gå till Steg 2 Hitta Genomsnitt 1 Rensa 16-bitars registervariabeln AH AL Medelvärde 2 Klar YL peka på R0 3 Hämta registerinnehållet på Y 4 Lägg till AH AL 5 Om Y inte åtta, gå till Steg Dela AH AL med 8 Skriv tillbaka Medelvärde och få nästa värde till buffert 1 Hämta SRAM-innehåll på Z 5 Nästa värde till buffert 2 Spara för att registrera Vid X och inkrement X 3 Rensa de högsta fem bitarna av XL så att det pekar på buffertens start om slutet är klar 4 Spara AL vid Z och öka Z 5 Decrement tsize 6 Om tsize är inte nolländen av matrisen nådd Goto Steg 5 2 AVR222.3 AVR222 Figur 2 mav8 Flödesschema MAV8 CLEAR X OCH YZZ 1 BERÄKNING AVERAGE FILL RING MAVTMP YY 1 YL 8 ÅR CLEAR AH AL, YL YY 1 AH AL AH AL MAVTMP YL 8 NY AH AL AH AL 8 WRITE BACK AVERAGE OCH FÅ NÄSTA VÄRDE FÖR RINGBUFFER MAVTMP, XX AL, ZZ 1 TSIZE CLEAR X BITS 7,6,5,4,3 TSIZE TSIZE - 1 Y Retur 3.4 Prestandatabell 1 mav8 Registrera Användning Registrera Ingång Intern Output R0-R7 Ring Buffert R8 mavtmp Tillfällig lagring R9 AL Genomsnittlig Låg Byte R10 AH Genomsnitt Hög Byte R16 tsize Antal element tsize Loppräknare R26 XL R27 XH R28 YL R29 YH R30 Z Adress till första delen ZL R31 Z Adress till första delen ZH Tabell 2 mav8 Prestanda Siffror 1 Parameter Kod Storlek Ord Utförande Tidscykler Värde 30 Retur x STORLEK - 7 Retur Registrera Användning Lågregistreringar H Igh Register Pointers Interrupts Användning Kringutrustning Användning Ingen Ingen 11 1 X, Y, Z Not 1 STORLEK Antal byte att filtrera Testexempel Programmet innehåller ett testprogram som kopierar 60 byte av slumpmässiga data från programminnet till SRAM och samtal mav8 för att filtrera Data Testprogrammet passar utmärkt för körning under AVR Studio 4 AVR222.6 Atmel Headquarters Corporate Headquarters 2325 Orchard Parkway San Jose, CA TEL 1 408 FAX 1 408 Europa Atmel Sarl Route des Arsenaux 41 Case Postale 80 CH-1705 Fribourg Schweiz TEL 41 FAX 41 Asien Rum 1219 Chinachem Golden Plaza 77 Mody Road Tsimhatsui East Kowloon Hongkong TEL 852 FAX 852 Japan 9F, Tonetsu Shinkawa Bldg Shinkawa Chuo-ku, Tokyo Japan TEL 81 FAX 81 Atmel Operations Memory 2325 Orchard Parkway San Jose, Kalifornien TEL 1 408 FAX 1 408 Microcontrollers 2325 Orchard Parkway San Jose, CA TEL 1 408 FAX 1 408 La Chantrerie BP Nantes Cedex 3, Frankrike TEL 33 FAX 33 ASIC ASSP Smart Cards Zon Industrielle Rousset Cedex, Frankrike TEL 33 FAX 33 Öst C Heyenne Mtn Blvd Colorado Springs, CO TEL 1 719 FAX 1 719 Scottish Enterprise Teknologipark Maxwell Building East Kilbride G75 0QR, Skottland TEL 44 FAX 44 RF Automotive Theresienstrasse 2 Postfach Heilbronn, Tyskland TEL 49 FAX 49 East Cheyenne Mtn Blvd Colorado Springs, CO TEL 1 719 FAX 1 719 Biometrics Imaging Hi-Rel MPU-höghastighetsomvandlare RF Datacom Avenue de Rochepleine BP Saint-Egreve Cedex, Frankrike TEL 33 FAX 33 Webbplats Atmel Corporation Atmel Corporation ger ingen garanti för användningen av sina produkter, utom de uttryckligen Ingår i företagets standardgaranti som beskrivs i Atmels användarvillkor som finns på bolagets hemsida. Företaget påtar sig inget ansvar för eventuella fel som kan förekomma i detta dokument, förbehåller sig rätten att ändra enheter eller specifikationer som beskrivs här i någon Tid utan föregående meddelande och åtar sig inte att uppdatera informationen i detta dokument. Inga licenser till patent eller annan immateriell egendom av Atmel a Återigen beviljas av bolaget i samband med försäljning av Atmel produkter, uttryckligen eller implicit Atmel s produkter är inte godkända för användning som kritiska komponenter i livsupportanordningar eller system ATMEL, AVR och AVR Studio är registrerade varumärken som tillhör Atmel Other Och produktnamn kan vara andras varumärken. Tryckt på återvunnet papper 0M.