search query: @keyword embedded system / total: 30
reference: 8 / 30
« previous | next »
Author:Pulkkinen, Ville
Title:Kiinteän pilkun laskenta sulautetussa järjestelmässä
Fixed point calculation in embedded system
Publication type:Master's thesis
Publication year:2010
Pages:106      Language:   fin
Department/School:Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta
Degree programme:Tietotekniikan tutkinto-ohjelma
Main subject:Ohjelmistotekniikka   (T-106)
Supervisor:Tarhio, Jorma
Instructor:Schlupp, Kaj
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  7611   | Archive
Keywords:fixed point
floating-point
floating-point arithmetic
microcontroller
ARM
embedded system
firmware
automation
oscilloscope
software testing
kiinteä pilkku
liukuluku
liukulukulaskenta
mikrokontrolleri
ARM
sulautettu järjestelmä
firmware
automaatio
oskilloskooppi
ohjelmistotestaus
Abstract (eng): Floating-point and fixed-point calculations in an embedded system are the focus of this study; in particular, in this research, an embedded system is defined as a valve positioner (made by Metso Automation) controlled by a microcontroller.
Moreover, one of the significant causes of load in a microcontroller is known to be floating-point arithmetic.
Thus the aim of this study is to create a fixed-point data type which replaces floating-point arithmetic if fixed-point arithmetic can be proven to reduce the load of the microcontroller, and retain reliable accuracy.
In addition to this, a fixed-point data type must be scalable and transferable to various HW/SW-environments.

The theoretical part of this thesis is based on a thorough review of earlier research and, moreover, explicates the demanding application environment of a valve package.
A valve package consists of an industry valve, an actuator and a valve positioner.
This thesis focuses on an ARM-based microcontroller in a valve positioner.
The theoretical part explicates the relevant data type's e.g. floating-point numbers, integers and fixed-point numbers and their sizes and structures.

A demonstration is given in the experimental section of how a fixed-point data type is created based on the theoretical part with an oscilloscope being used to measure the speed of floating-point and fixed-point arithmetic.
Some fixed-point models are explained and one of the previous ones is chosen for further tests.
The criteria for a chosen fixed-point model are extensibility and accuracy.
A chosen fixed-point model is verified against accuracy and speed.

This thesis demonstrates the processes of floating-point and fixed-point calculation as well as their requirements.
Finally, the thesis proposes some ideas for further development of fixed-point calculation.
Abstract (fin): Tässä diplomityössä on tutkittu liukuluku- ja kiinteän pilkun laskentaa sulautetussa järjestelmässä.
Tässä tapauksessa sulautettu järjestelmä on Metso Automationin valmistama digitaalinen venttiiliohjain, jota ohjaa mikrokontrolleri.
Liukulukulaskennan on todettu olevan yksi merkittävä mikrokontrollerin kuormittaja.
Tarkoituksena on luoda kiinteän pilkun tietotyyppi ja korvata sillä liukulukulaskenta, jos kiinteän pilkun laskenta pienentää mikrokontrollerin kuormitusta ja omaa hyvän tarkkuuden.
Tämän lisäksi kiinteän pilkun tietotyypin tulee olla laajennettava ja olla siirrettävissä erilaisiin HW/SW-ympäristöihin.

Diplomityön teoriaosa muodostettiin kirjallisuustutkimuksen avulla.
Teoriaosassa esitellään haastavaa sovellusympäristöä, joka on venttiilipaketti.
Venttiilipaketin muodostavat teollisuusventtiili, toimilaite ja venttiiliohjain.
Venttiiliohjaimessa keskitytään mikrokontrolleriin, joka on ARM-pohjainen.
Teoriaosa esittelee asiaan kuuluvat tietotyypit, kuten esimerkiksi liukuluvut, kokonaisluvut ja kiinteän pilkun luvut.
Em. tietotyypeistä käydään läpi niiden kokoa ja rakennetta.

Diplomityön kokeellisessa osassa muodostetaan kiinteän pilkun tietotyyppi teoriaosasta saatujen tietojen perusteella.
Liukuluku- ja kiinteän pilkun laskennan nopeutta mitataan oskilloskoopin avulla.
Kokeellinen osa esittelee useita toteutusmalleja, joista valitaan yksi.
Kriteerinä valinnalle on sen laajennettavuus ja sen tarkkuus.
Valittu kiinteän pilkun toteutusmalli verifioidaan tarkkuuden ja nopeuden suhteen.

Tämä diplomityö opettaa ymmärtämään liukuluku- ja kiinteän pilkun laskentaa sekä niiden vaatimuksia.
Diplomityön lopuksi kiinteälle pilkulle esitetään jatkokehityssuunnitelma.
ED:2010-04-13
INSSI record number: 39445
+ add basket
« previous | next »
INSSI