求帮忙看下这段GCC下的带浮点数的计算程序问题出在哪里？

登录 · 发表于 2013-3-13 11:38

本帖最后由 qin552011373 于 2013-3-13 21:23 编辑

麻烦给位帮我看看这个程序，程序是在GCC下写的
int Getv( int Vo2)
{
      int R12= 4927;//4700+248

      int Vi2 =2327;//    2327;
      int Vo1;
      float Rt;//R3;
      int Vi1;
      float Vi3;
      float Ii1;
      Vo1=(Vo2/2);
      Vi1=(Vi2+Vo1);
      Vi3=60000-Vi1;
      Ii1= Vi3/R12；
      Ii1=Ii1+60000/R12;

      Rt = Vi1*10/Ii1;
      Rt=Rt*10;
      return Rt;
}
这段程序是，通过MEGA8的adc读进来的电压值Vo2，换算出Rt的电阻值，计算过程如下
VO1=-VO2/W2
VI2-VI1=VO1/10
VI1=VI2+VO1/10
Ii1=(1.2v-VI1)/(R10+w23)
Rt=VI1/Ii1
然后查表，得到当前的温度

现在的问题是，当温度比较低的时候，也就是20几度的时候，可以正确读到温度值，温度越高，误差越大，当温度100度左右的时候，程序就会死掉
会是什么原因呢？我自己感觉像是因为用了float，数据溢出了，可是我尝试过把数据类型改为int，结果所有的值都显示65335，然后程序就死掉了
求各位帮帮忙，分析一下什么原因引起的，我该如何修改？多谢了

发表于 2013-3-13 21:27

你可以在各个温度下测出对应的电压值然后根据电压制作一张表鉴于没有测试过电压和温度的关系估计你按线性处理误差太大了点

发表于 2013-3-13 23:02

avr8系列不建议用浮点数,测温这种应用用16bit定点计算已经足够了,

发表于 2013-3-14 09:14

这么一句
Vi3=60000-Vi1;gcc生成这么多句汇编？
   88c: 3c 01    movw r6, r24
   88e: 88 24    eor r8, r8
   890: 77 fc    sbrc r7, 7
   892: 80 94    com r8
   894: 98 2c    mov r9, r8
   896: 50 e6    ldi r21, 0x60 ; 96
   898: e5 2e    mov r14, r21
   89a: 5a ee    ldi r21, 0xEA ; 234
   89c: f5 2e    mov r15, r21
   89e: 01 2d    mov r16, r1
   8a0: 11 2d    mov r17, r1
   8a2: d8 01    movw r26, r16
   8a4: c7 01    movw r24, r14
   8a6: 86 19    sub r24, r6
   8a8: 97 09    sbc r25, r7
   8aa: a8 09    sbc r26, r8
   8ac: b9 09    sbc r27, r9
   8ae: bc 01    movw r22, r24
   8b0: cd 01    movw r24, r26
   8b2: 12 d3    rcall .+1572    ; 0xed8
   8b4: dc 01    movw r26, r24
   8b6: cb 01    movw r24, r22

qin552011373 · 发表于 2013-3-14 10:55

gcc做浮点运算，生成的代码超大，甚至有空间不够的可能，IAR要好太多。运算时，要注意以下几点：
1，防止除以0
2，防止很大数除以很小数，相反也是要避免的。
3，防止乘法生成很大数
4，浮点与整数做乘除法时，最好先转换成浮点或双精度浮点
5，最好用仿真器，看一下是否有上述问题。

发表于 2013-3-14 12:14

dqyubsh 发表于 2013-3-14 10:55
gcc做浮点运算，生成的代码超大，甚至有空间不够的可能，IAR要好太多。运算时，要注意以下几点：
1，防止除 ...

多谢指教！
没有仿真器阿，只能一步一步用数码管挨个数字显示来看。
浮点与整数做乘法时，曾经按你说的（float）这样转换过，但我看到的显示的效果一样啊

发表于 2013-3-14 16:02

以前在ATMEGA上用GCC遇到过浮点运算除0程序死掉的问题，已经好多年了，现在还有类似问题？

qin552011373 · 发表于 2013-3-15 10:43

cool_coder 发表于 2013-3-14 16:02
以前在ATMEGA上用GCC遇到过浮点运算除0程序死掉的问题，已经好多年了，现在还有类似问题？ ...

除以0，非法，这是程序员自己应该解决的问题，而不是编译器解决的问题。难不成你希望编译器每次做除法之前，先判断一下除数是不是0？你不觉得这事效率很低吗？

如果一个浮点数，小于<0.01，那就高度警觉，是不是会当成0非法，即便能运算，精度也受影响。

为了适合乘除法，必须主动地约束两个数的大小。比如，如果用mm作单位可能会出问题，那就用cm，m作单位，最后显示的时候再人为地加个小数点。实际上，定义一个整数、浮点数，它的单位完全可以与实际的物理量的单位没有关联。这是嵌入式编程与Windows程序员的区别之一。

qin552011373 · 发表于 2013-3-15 13:47

dqyubsh 发表于 2013-3-15 10:43
除以0，非法，这是程序员自己应该解决的问题，而不是编译器解决的问题。难不成你希望编译器每次做除法之 ...

个人认为，楼上说的不错，但是不够全面。严格说这不是编译的问题，除了常数表达式是在编译时计算之外，有变量参与的运算都在运行时处理，这时起关键作用的是浮点库。对除零问题的处理，涉及到的是浮点数溢出的概念，而不是“先判断一下除数是不是0”。一个合格的浮点运算库，在结果溢出时，应该返回相应的特殊值来表达溢出状态，而不是使程序运行混乱。因此，在某种程度上说，这是开发工具链的问题。

发表于 2013-3-15 15:25

cool_coder 发表于 2013-3-14 16:02
以前在ATMEGA上用GCC遇到过浮点运算除0程序死掉的问题，已经好多年了，现在还有类似问题？ ...

呵呵，我这人比较懒，用的是很久以前，大概2005年吧，别人给的一个老版本的GCC,

发表于 2013-3-15 15:27

dqyubsh 发表于 2013-3-15 10:43
除以0，非法，这是程序员自己应该解决的问题，而不是编译器解决的问题。难不成你希望编译器每次做除法之 ...

我也在努力用你说的方法，把一些数字分解后在加减乘除，可是有些麻烦，总是容易超过655535，没有找到比较好的分解方法
而且，我也看了，我的数据，不太可能出现0，或者是特别小的数，如0.01

发表于 2013-3-15 15:28

目前真是不知道该如何把这段程序改成一个有效的程序啊！

发表于 2013-3-16 22:58

这程序写得太乱了，精简一下，改成这样

uint16_t Getv(uint16_t Vo2)
{
Vo2 >>= 1;
Vo2 += 2327;
float Ii1 = 4927 / (120000.0f - Vo2);
float Rt = Vo2 * 100.0f * Ii1;

return (uint16_t)Rt;
}

发表于 2013-3-16 23:00

看看这个等价的程序，你的一些数值的取值应该是错误的，自己找找错误吧

发表于 2013-3-18 09:02

fp123123 发表于 2013-3-16 22:58
这程序写得太乱了，精简一下，改成这样

uint16_t Getv(uint16_t Vo2)

多谢赐教，写的乱，可能是因为我对浮点不熟悉，所以想尽量把每个式子化成一个简单地计算，保证数值不溢出，所以把式子肢解的支离破碎的
你指的数值取值错误，是哪个方面？是对放大倍数的计算吗？那么这个计算方法应该没有问题吧？

发表于 2013-3-18 10:56

本帖最后由 fp123123 于 2013-3-18 12:14 编辑

看错了，如果你的公式没错，计算应该是对的

M8的ADC是10位精度，结果范围0 - 1024
Vo2 = 0时 Rt = 0，Vo2 = 1024时 Rt = 2153 算错了

发表于 2013-3-18 11:22

fp123123 发表于 2013-3-18 10:56
看错了，如果你的公式没错，计算应该是对的

M8的ADC是10位精度，结果范围0 - 1024

:dizzy:，我希望的结果是，vo2=0时，Rt大概100，而不是0啊，看来我的参数真的是设置不合理啊？

登录 · 发表于 2013-3-18 12:16

不好意思, 上面的算错了, 用程序算了一下, 导入到EXCEL里画了个图, 从计算结果看, 不要乘上100.0f就对了

计算程序:

#include "stdafx.h"

#define uint16_t unsigned short

uint16_t Getv(uint16_t Vo2)
{
Vo2 /= 2;
Vo2 += 2327;
float Ii1 = 4927 / (120000.0f - Vo2);
float Rt = Vo2 * 100.0f * Ii1;

return (uint16_t)Rt;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
FILE *fp = fopen("data.txt","wt");

for(uint16_t Vo2=0; Vo2<=1024; Vo2+=16)
{
fprintf(fp,"%d %d\n", Vo2, Getv(Vo2));
}

fclose(fp);

return 0;
}

发表于 2013-3-18 21:38

cool_coder 发表于 2013-3-15 13:47
个人认为，楼上说的不错，但是不够全面。严格说这不是编译的问题，除了常数表达式是在编译时计算之外，有 ...

问题的关键，你不能写一个依靠编译器判断是否溢出的代码，应该在编程过程中就要仔细核对，并有效预防的。即便编译器这次帮了你，你能确保程序在其它编译环境下的可移植性吗？

发表于 2013-3-19 17:20

dqyubsh 发表于 2013-3-18 21:38
问题的关键，你不能写一个依靠编译器判断是否溢出的代码，应该在编程过程中就要仔细核对，并有效预防的。 ...

已经说过了，这不是编译的问题。现实的情况是，对于复杂的运算和无法确定的外部输入，总会有溢出的情况出现，这不是可以人为控制的。如果出现这种情况程序就发生混乱，是不可接受的。

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