Исследование и разработка акустического дефектоскопа на основе метода свободных колебаний (Квалификационная работа бакалавра), страница 10

9.  Тестовая программа содержит 3 двумерных массива 16- битных значений, один из которых инициализирован. Функция "main()" копирует первый массив во второй, а потом второй - в третий.

10. Тестовая программа содержит код, который вычисляет ответ на выходе фильтра с длиной ИХ = 17 от имитированного входного воздействия АЦП.

11. Тестовая программа содержит код, который перемножает матрицу 3x4 и матрицу 4x5.

Исходные коды тестовых программ приведены в приложении Г.

В тестировании участвовали 7 МК, включая ATmega128. Для этого был использован компилятор “С” фирмы IAR (см. таблицу 2).

Таблица 2 - Компиляторы для тестирования МК

Микроконтроллер	Версия "С" компилятора компании IAR
MSP430F135	2.21B
Atmel ATmega8	3.10C
Microchip PIC18F242	6.10A
Generic 8051	2.12A
Renesas H8/300L	4.20A
Motorola MC68HC11	4.45A
Atmel ATmega128	4.12C

В таблице 3 приведены коэффициенты деления частоты задающего генератора для формирования сигналов синхронизации тестируемых МК.

Таблица 3 - Коэффициенты деления частоты задающего генератора

Для тестирования запустим EWAVR. С помощью команды меню «Open->Workspace» откроем тестовый проект, после чего нажмем сочетание клавиш CTRL-D, после чего начнется компиляция проекта и проект будет загружен в память для исполнения и отладки. Команда меню «View->Profiler» приведет к запуску профилирующей утилиты в нижней части экрана (рисунок 12).

Рисунок 12 - Утилита "Profiler" пакета EWAVR

Следует сначала включить утилиту профилирования. Для этого требуется нажать на кнопку 1 (на рисунке показана в нажатом положении), нажать кнопку 2 очистки результатов предыдущего профилирования, и включить режим автоматического обновления результата кнопкой 3. После чего можно произвести запуск программы нажатием F5. Программа отработает, и в окне Profiler будут показаны результаты профилирования, показанные на рисунке 13.

Рисунок 13 - Результаты профилирования

Параметры на рисунке 13 означают следующее (таблица 4):

Таблица 4 - Значения параметров утилиты "Profiler"

Выделенная строка на рис. 13-2-2 представляет главную функцию, т.е. общее время выполнения.

Таблица результатов на всем наборе тестов показана в таблице 5.

Как видно из вышеприведенных данных, ATmega128 можно назвать лидером на тестовых задачах 3, 4, 6, также показал результат выше среднего на задачах, с которыми и придется столкнуться в ходе выполнения данной работы (выполнение БПФ, нейросетевые операции над большими числами). Исходя из вышесказанного, можно точно сказать, что МК ATmega128 подходит для реализации поставленных задач.

Таблица 5 - Результаты тестирования МК

Применение	MSP430F135	ATmega8	PIC18F242	8051	H8/300L	MC68HC11	ATmega128
	байт циклов
8- битная математика	172 299	116 157	386 318	141 112	354 680	285 387	- 137
8- битный коммутатор	180 50	342 131	404 109	209 84	362 388	387 214	- 89
16- битная математика +	172 343	174 319	598 625	361 426	564 802	315 508	- 298
16- битная матрица +	156 5784	570 24426	846 27021	825 29468	450 15280	490 23164	- 3965
16- битный коммутатор	178 49	388 144	572 163	326 120	404 398	405 230	- 98
32- битная математика +	250 792	316 782	960 1818	723 2937	876 1756	962 1446	- 763
Операции с плавающей точкой +-	662 1207	1042 1601	1778 1599	1420 2487	1450 2458	1429 4664	- 1666
Фильтр с КИХ	668 152193	1292 164793	2146 248655	1915 206806	1588 245588	1470 567139	- 287356
Перемножение матриц	252 6633	510 16027	936 36190	345 9454	462 26750	499 26874	- 9682
Итого	2808 170249	5114 213680	9302 336543	6880 269638	6866 303198	6622 640038	- 304054

5.3 Выбор устройства отображения информации

В данном случае от устройства контроля требуется выдача какой-либо числовой величины (вероятности). Для этого может быть реализована выдача результата на 2х7 сегментный цифровой индикатор, что и было сделано в разрабатываемом устройстве. Для того, чтобы оптимальным образом использовать порты ввода-вывода МК, была выбрана динамическая индикация и реализована по алгоритму на рисунке 14.

Рисунок 14 - Алгоритм динамической индикации

5.4 Выбор программных средств реализации

5.4.1 Выбор языка программирования для реализации ПО МК