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SRobertJames
Asked: 2023-09-04 03:01:49 +0800 CST

Qual é a maneira correta de determinar `ticks` do clock `freq` enquanto evita overflow em C em um microcontrolador?

  • 772

Qual é a maneira correta de multiplicar e dividir ints em C para evitar estouro? Quero determinar quanto tempo ticksum temporizador rodando em freq(em Hz) levará para fazer a delay(em ms). Isso deveria ser ticks = freq * delay / 1000.

Mas, essa linha parece perigosa para mim. Se escrevermos (freq * delay) / 1000corremos o risco de transbordar. Se, em vez disso, escrevermos freq * (delay / 1000), entraremos em carros alegóricos - que são desnecessários e propensos a erros, especialmente. em um microcontrolador.

Qual é a maneira correta de fazer isso?

c

2 respostas

  1. Best Answer

    Sua sugestão:

    freq * (delay / 1000)

    Não é uma operação de ponto flutuante. Isso exigiria:

    freq * (delay / 1000.0)

    Mas você está certo de que não é necessário. Muito melhor seria:

    (freq / 1000) * delay

    Contanto que freqseja um múltiplo de 1000, isso não resultará em perda de precisão e evitará pelo menos um estouro "prematuro" (ou seja, um estouro que ocorre em valores mais baixos devido a uma má escolha da ordem de operação).

    É claro que um overflow continua possível, mas esta expressão fornece o alcance máximo possível sem delayrecorrer a um tipo maior. Por exemplo, se a expressão for do tipo uint32_t, delaypode ter até 2 32/1000 ou quase 72 minutos.

    Criticamente, a reordenação permite que o intervalo delayseja determinístico em qualquer sistema. Não depende mais do valor de freq- serão sempre 72 minutos.

    Se 72 minutos não forem suficientes, você poderá considerar um atraso de resolução menor (segundos inteiros, por exemplo) antes de recorrer a um tipo de dados maior (que será menos eficiente e poderá adicionar problemas de atomicidade). Atrasos longos raramente exigem precisão de milissegundos, e seu relógio pode ter precisão de milissegundos durante esse período de tempo em qualquer caso - até mesmo os TCXO têm precisão de normalmente 2 ppm.

    • 2

  2. Simplesmente, pense em quanto tempo máximo de atraso você pode ter.

    Se estiver usando um número não assinado de 32 bits (números negativos para atraso não são muito práticos porque não sei como ter um atraso negativo que nos levaria de volta no tempo). O uint32_t máximo é 4.294.967.295, o que é suficiente para atraso de mais de uma hora.

    Se você definir seu cronômetro para aumentar a cada 1/1000 segundos, uint32_t será suficiente para atrasar 49.7102696181dias

    Se precisar de mais, use um número inteiro sem sinal maior em seus cálculos:((uint64_t)freq * delay) / 1000

    • 1

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