使用整数算法的平滑算法

时间:2015-07-29 17:49:02

标签: c++ c arduino integer bit-manipulation

以下代码来自Arduino tutorial on smoothing

int smooth(int data, float filterVal, float smoothedVal) { 

  if (filterVal > 1) {
    filterVal = .99;
  }
  else if (filterVal <= 0) {
    filterVal = 0;
  }

  smoothedVal = (data * (1 - filterVal)) + (smoothedVal  *  filterVal);

  return (int)smoothedVal;
}

以下声明来自同一个教程,让我思考:

  

如果您需要更高的速度或想要避免浮动,可以使用全整数来轻松地重写此函数。

事实是我确实想避免浮动并提高速度,但我想知道:如何将其转换为整数运算?比特打击解决方案是一个奖励; o)

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

一种简单的技术是通过将输入值乘以例如10000并将该结果放入int来扩展,在int中进行计算,然后将输出缩放回来通过除以相同因子进入float

在你的功能中,你还需要使用相同的因子来扩展所有内容。

因子的选择取决于值的可能范围;你想避免高端溢出,低端不准确。如果考虑一下,因子决定了小数点的位置:固定点,而不是浮点数。

因素可以是任何因素,不必是1001000等等,但627也可以。

如果你走这条路线,你想要将尽可能多的代码转换为int,因为上述转换当然也需要时间。

为了说明我的观点,可以是以下内容:

#define FACTOR 10000  // Example value.
int smooth(int data, int filterVal, int smoothedVal)
{ 
    if (filterVal > FACTOR)
    {
        filterVal = FACTOR - 100;
    }
    else if (filterVal <= 0)
    {
        filterVal = 0;
    }

    smoothedVal = (data * (FACTOR - filterVal)) + (smoothedVal * filterVal);

    return smoothedVal;
}

您可能需要/想要检查溢出,...