ラズパイPicoの特長の一つであるinterpを扱って三回目にして、ようやく回路名称である interpolator （補間器）の主目的である補間を試みてみます。今回は整数型のシンプルな線形補間です。Blend Modeというモードを設定するだけで、後はレジスタに値を書き込むだけで補間を行ってくれます。便利っちゃ便利ですが、Blend Modeって何者？という疑問が残ります。
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参照しているのは 以下のデータシートです。SIO（Single-cycle IOです。シリアルIOではありませぬ）という一項目で３０ページ以上も説明のある中に interpolator の説明があり、その奥の方に今回フォーカスしている Blend Mode の説明があります。
冒頭のアイキャッチ画像に、このモードで計算できる線形な整数の補間機能の式を掲げました。二つの入力 X0、X１があったときに、その間を２５６等分のα（αは０以上２５５以下）した値を返すというもの。もしかするとアルファ・ブレンディングなどの計算に使うつもりでBlendモードと唱えているのかも知れませんが、お名前の由来は書いてないみたいです。
早速サンプルテストプログラム作成
データシートの例を参考に、早速サンプルプログラムを書いてみました。実際の応用では数列を成して入力されてくるデータの隣り合うもの同士をX0、X１として入力して、その中間の補間値を計算しつづける、ことになるのだと思います。今回サンプルは、
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- X0 整数１０００
- X１ 整数２０００
とキメウチのデータ組に対して、０％点（X0そのもの）、２５％点、５０％点、７５％点と区間を４等分した途中の値を求めてみるというもの。分かり易いですかね？
イマイチどんな制御をしているのか不明な Blend モードですが、使用すること自体は簡単です。interp_config_set_blend()という関数を呼び出すだけでOK。特に面倒なパラメータの設定もなしです。前回計算要素のそれぞれを個別に設定してみましたが、そんな手間をかける必要もなかったです。
ただし、Blendモードには INTERP0 （のレーン０）にしか設定できないという制約があるみたいです。おさらいしておくと、
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- ２個のコアそれぞれに２個のインタポレータ、INTERP0, INTERP1を持つ
- １個のインタポレータ内には３つのレーン、０、１、２がある
です。どちらのコアも１系統のBlend Modeは使える。けれどもBlendモード使用時にはINTERP0の全てのレーンがBlendモードで使われる、ということみたいです。具体的な設定としては、
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- レーン０、blendモードを指定
- レーン１、デフォルト設定のままにする
- レーン２、何も設定せず、放置
で良いようです。作成したサンプルプログラムの main()関数が以下に。その他部分、CMakeLists.txt などは、前回のものをそのまま流用しとります。
int main()
{
const uint LED_PIN = 25;
gpio_init(LED_PIN);
gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);
stdio_init_all();
printf("Interp training 003\n");
interp_config cfg = interp_default_config();
interp_config_set_blend(&cfg, true);
interp_set_config(interp0, 0, &cfg);
cfg = interp_default_config();
interp_set_config(interp0, 1, &cfg);
while (1) {
int x0 = 1000;
int x1 = 2000;
printf("TEST LOOP: %d\n", counter++);
interp0->base[0] = x0; //x0
interp0->base[1] = x1; //x1
for (int i = 0; i<4; i++) {
interp0->accum[1] = i * 64;
printf("x0:%d x1:%d INTEROLATION(%d/4)=%d\n", x0, x1, i, interp0->peek[1]);
}
gpio_put(LED_PIN, 1);
sleep_ms(1000);
gpio_put(LED_PIN, 0);
sleep_ms(1000);
}
return 0;
}
サンプルテストプログラム作成
データシートの例を参考に、早速サンプルプログラムを作成いたしました。WindowsPC上のVSCodeから、ラズパイPicoの母艦であるRaspberry Pi 4にSSH接続し、ラズパイPicoにSWDデバッグを行っているところが以下に。
実際に、STDIOに出力されてきた「補間結果」が以下に。
ｘ０とｘ１の値、０点、４分の１、４分の２，４分の３の値が読めているのが見えますかね。
設定さえすれば、値の読み書きだけで補間できてしまう interp は計算はお楽。でも設定の裏側には今だ隠された秘密がある感じです。わたしゃそこが知りたいですが、ソース読むのメンドイ、気力が無い。。。