智商数学计算答案

【问题标题】：IQ math calculation智商数学计算
【发布时间】：2017-11-24 04:15:29
【问题描述】：

谁能解释下面的对话是如何工作的？

clarke1.As =_IQ15toIQ((AdcResult.ADCRESULT0<<3)-_IQ15(0.50))<<1;

Piccolo 设备具有 12 位 ADC 和 16 位 ADC 寄存器。 AdcResult.ADCRESULT 寄存器对于 Piccolo 设备是正确的；因此，测得的相电流值先左移三位转换成Q15格式（0到1.0），然后在减去偏移量后转换成交流量（±0.5）。最后，将其左移 1（乘以 2）以将测量的相电流归一化为 ± 1.0 pu。

我不明白。

【问题讨论】：

标签： floating-point piccolo

【解决方案1】：

您发布的讨论假设了用户方面的几件事：

熟悉 ADC 测量电路。
熟悉 TI 的 IQMath 格式。

我会尝试解释答案，但如果仍有不清楚的地方，请更详细地阅读上述两个。

让我们假设您正在使用 piclo 控制器测量 +-10A 范围。让我们考虑一下，您正在通过 ADC 上的信号调理电路测量 i = +5A。该信号调理电路将负责将 -10A 偏移到 0V 以及将 +10A 偏移到 3.3V。

即+-10A 在 ADC 输入处缩放为 0-->3.3V，其中 0A 值在 ADC 处读取为 1.65V。

也就是说，i = 5A 转换为 1.65V + (1.65/2)V = 2.475V

等效的 12 位 ADC 计数为 = (4095*2.475V/3.3V) = 3071。现在，正如您已经提到的，这个 12 位计数存储在一个 16 位寄存器中。此外，正如已经提到的，这是正确的。即数字存储如下 AdcResult.ADCRESULT0 = 0x0BFF;

AdcResult.ADCRESULT0 : 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

现在，您需要将此数字转换为等效的 +-1 pu 值，以便进一步处理 FOC 或任何其他算法。这意味着，您需要将 ADC 结果乘以某个值，并且需要浮点结果。虽然这可以通过控制器直接实现，但仅乘法运算确实会消耗大量处理时间！为了加速此类运算，尤其是小数运算，德州仪器的 C28x 处理器在代码中使用 IQMath 格式。更多信息可在本文末尾的链接中找到。

首先，将 16 位 ADC 结果“按原样”复制到 32 位累加器中。

值：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

然后，将其转换为 IQ15 格式，其中最后 15 位表示小数部分，左对齐。因此，q 值为：

Q值 = 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

这是错误的，因为前三位为零，我们的信息是从第四位开始存储的。因此，编码器将该值向左移动了 3 位以校正 Q 值。因此，IQ15 值变为：

ADCValue_Q15 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0

Offset = 0.5 减去 2^(-1) 因此，Q 值为：

偏移量_Q15：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

ADCResult_Q15 = ADCValue_Q15 - Offset_Q15

ADCResult_Q15 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0

这个值还是IQ15，换算成全局Q值，我猜应该是Q24。

ADCResult_Q24 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

因为，这仅表示电流的一半幅度（由于符号位注意 +-），我们现在应该将其乘以 2。这是由编码人员通过代码左移智能完成的！

结果_Q24 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

如果我只看 Q24 格式的上面第 9 位之后开始的 Q 值，我会在这里得到 pu 中 ADC 操作的结果：

Q值 = 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

转换成等值数，sign = 0, int_value = 0;

ADC_Value_pu = 0*(2^(-1)) + 1*(2^(-2)) + 1*(2^(-3)) + 1*(2^(-4)) + 1*(2^(-5)) + 1*(2^(-6)) + 1*(2^(-7)) + 1*(2^(-8)) + 1*(2^( -9)) + 1*(2^(-10))

ADC_Value_pu = 0.499;

对于测量 +-10A 的 ADC，这是 5A 的等效 pu 表示。

我希望能解释清楚。欲了解更多信息，请花一天时间通过以下链接了解 IQMath 格式： http://processors.wiki.ti.com/images/8/8c/IQMath_fixed_vs_floating.pdf

【讨论】：