atan2

计算四象限反正切

库:
Motor Control Blockset / Controls / Math Transforms
Motor Control Blockset HDL Support / Controls / Math Transforms

描述

atan2 模块对两个实数执行四象限反正切运算。

方程

此方程描述该模块如何计算四象限反正切值 (θ)。

$T h e t a = atan2 (A, B) = {\begin{cases} \arctan (\frac{A}{B}) if B>0, \\ \arctan (\frac{A}{B}) + π if B<0 and A \geq 0, \\ \arctan (\frac{A}{B}) - π if B<0 and A<0, \\ + \frac{π}{2} if B=0 and A>0, \\ - \frac{π}{2} if B=0 and A<0, \\ u n d e f i n e d if B=0 and A=0 . \end{cases}$

其中：

$- π < T h e t a \leq π (Radians)$

端口

输入

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A — y 坐标值（实数）
标量

作为模块的输入提供的 y 轴上的实数。

数据类型: single | double | fixed point

B — x 坐标值（实数）
标量

作为模块的输入提供的 x 轴上的实数。

数据类型: single | double | fixed point

输出

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θ — 反正切表示的角度
标量

反正切表示的角度。这是一个从原点到指定点 (x,y) 的矢量与正 x 轴所形成的夹角。

数据类型: single | double | fixed point

下图显示了输入值 A、B 和反正切在 x-y 坐标平面上的表示。

参数

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逼近方法 — 用于 atan2 计算的逼近类型
无 (默认) | CORDIC | 查找

模块用于 atan2 计算的逼近类型：

无 - 模块不使用任何逼近。
CORDIC - 模块使用基于坐标旋转数字计算 (CORDIC) 算法的逼近。
查找 - 模块使用基于查找表的逼近。

注意

使用模块生成代码时：

无选项更适合单精度数据类型。
CORDIC 选项更适合 FPGA 部署。
查找选项更适合定点数据类型。

输出单位 — 输出值的单位
弧度 (默认) | 标幺

输出值的单位。

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

HDL Coder™ 提供了影响 HDL 实现和综合逻辑的额外配置选项。

HDL 架构

此模块具有一个默认 HDL 架构。

HDL 模块属性


ConstrainedOutputPipeline	要通过移动设计中的现有延迟来放置在输出端的寄存器的数量。分布式流水线不会重新分布这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)。
InputPipeline	要在生成的代码中插入的输入流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 InputPipeline (HDL Coder)。
OutputPipeline	要在生成的代码中插入的输出流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 OutputPipeline (HDL Coder)。
SharingFactor	要映射到单个共享资源的功能等效的资源数量。默认值为 0。另请参阅Resource Sharing (HDL Coder)。

限制

如果您运行第三方 (3p) 仿真，则由于内部三角函数使用浮点数据类型，该模块可能会在仿真结果中显示微小的不匹配（1e-7 数量级）。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

在 R2020a 中推出

atan2

描述

方程

端口

输入

A — y 坐标值（实数） 标量

B — x 坐标值（实数） 标量

输出

θ — 反正切表示的角度 标量

参数

逼近方法 — 用于 atan2 计算的逼近类型 无 (默认) | CORDIC | 查找

输出单位 — 输出值的单位 弧度 (默认) | 标幺

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成 使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换 使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

A — y 坐标值（实数）
标量

B — x 坐标值（实数）
标量

θ — 反正切表示的角度
标量

逼近方法 — 用于 atan2 计算的逼近类型
无 (默认) | CORDIC | 查找

输出单位 — 输出值的单位
弧度 (默认) | 标幺

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。