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計算の高速化

　低速クロックのマイコンで、計算を高速化したい場面が
　起こるときは、次のようにする。

整数で扱える範囲におさめる
シフト処理による乗算と除算実現
テーブル参照で計算省略



整数で扱える範囲におさめる
　小数点以下１けた程度の温度値の平均を求めるような場合は
　温度値を１０倍した値の総和を計算後、平均を求める。

　１０で割った商と余を求めてから、表示すれば固定小数点の
　計算を実行したことになる。

  温度であれば、−１００℃〜１００℃と限定すると、総和は
　１０個程度求めても、最大値は１００００ほど。この範囲で
　あれば、平均を求めるのならば、固定小数点や浮動小数点の
　計算は不要になる。


シフト処理による乗算と除算実現
　１０倍の値を求めるには、シフト処理で次のようにする。
　元値をｘとする。
　１０　＝　８　＋　２　＝　２　＊　（４　＋　１）
    res0 = (x << 2) ; /* x 4     */
    res  = (res0 + x) ; /* x 5 */
    res  = (res << 1) ; /* x 10    */
　関数にまとめると、以下。
  UWORD mul10(UBYTE x)
  {
    UWORD result ;
    result = (x << 2) + x ;
    result <<= 1 ;
    return result ;
  }

　１００倍の値を求めるには、シフト処理で次のようにする。
　元値をｘとする。
　１００　＝　６４　＋　３２　＋　４
    res0 = (x    << 2) ; /* x 4     */
    res1 = (res0 << 3) ; /* x 4 * 8 */
    res2 = (res1 << 1) ; /* x 64    */
    res = res0 + res1 + res2 ;
　関数にまとめると、以下。
  UWORD mul100(UBYTE x)
  {
    UWORD res0 ;
    UWORD res1 ;
    UWORD res2 ;
    res0 = (x << 2);
    res1 = (res0 << 3);
    res2 = (res1 << 1);
    return res0 + res1 + res2 ;
  }

　除算は、減算の繰返しで実現できるが、除数が２のべき乗で
　あれば、右シフトを利用して、計算を高速化できる。


テーブル参照で計算省略
　サーボモータを動かす場合、パルス幅に相当する数値が必要に
　なることがある。

　パルス幅が、１ｍｓ〜２ｍｓで、これを０．１ｍｓの分解能で
　示すと、１０〜２０になる。１０以上は、ベースを１０として
　１０を加算すると考えれば、対応表は以下となる。

 0 <-> 10
 1 <-> 11
 2 <-> 12
 3 <-> 13
 4 <-> 14
 5 <-> 15
 6 <-> 16
 7 <-> 17
 8 <-> 18
 9 <-> 19

　計算式を記述すると時間がかかる場合は、配列の添字を使い、数値を
　引き出す工夫をする。

  UBYTE val_pat[20] = {10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

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