C中三个值的有效平均值

Question

我们正在从引脚读取一些信号，并根据这些读数设置更多事件。

为了安全起见，我想对引脚进行 3 次采样，比较三个值并使用最常见的值（即样本 A 为 1，B 为 3，C 为 1，我想使用 1，如果 AB 和C 都是 2 然后使用 2 但是如果 A 是 1 ， B 是 2 并且 C 是 3，我想再次捕获三个样本。

目前我正在使用：

int getCAPValues (void)
{
//  Get three samples to check CAP signals are stable:  

        uint32_t x = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // First set of CAP values
        for (uint32_t i = 0; i < 7; i++) dummy = i;                                                     // Pause
        uint32_t y = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // second set
        for (uint32_t i = 0; i < 7; i++) dummy = i;                                                     // Pause
        uint32_t z = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // third set

        if (x == y) || (x == z)
        {
            //use the x value
        }
        else if (y == z)
        {
            // use the y value
            x = y;
        }
        else
        {           
            x = -1;
        }

    return x;
}

但这对我来说似乎不是很有效，有没有更好的方法来做到这一点？

这是在 C 语言的 SAMD21 Xplained Pro 开发板上。

编辑：

我已根据答案更改了代码，仅读取“z”值（如果将要使用），并使用 delay_us() 而不是虚拟循环：

int getCAPValues (void)
{
//  Get three samples to check CAP signals are stable:  

        uint32_t x = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // First set of CAP values
        delay_us(1);
        //for (uint32_t i = 0; i < 7; i++) dummy = i;                                                   // Pause
        uint32_t y = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // second set
        // Using most common value, or error code of -1 if all different

        if (!(x == y))
        {
            delay_us(1);
            //for (uint32_t i = 0; i < 7; i++) dummy = i;                                               // Pause
            uint32_t z = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;       // third set
            if (x == z)
            {
                // use the x/z value
                return x;
            }
            else if (y == z)
            {
                // use the y/z value
                return y;
            }
            else
            {           
                return -1;
            }
        }
    return x;
}

Answer 1

如果x==y，您将使用x 的值。因此，在这种情况下，您可以躲避第三次阅读。

我不知道你的价值观有多不稳定，但如果有争议的价值观实际上很少见，它可以有效地几乎翻倍性能以避免第二次延迟。

确实，如果它们并不罕见，那么整个理由可能是无效的。

int getCAPValues (void)
{
//  Get three samples to check CAP signals are stable:  

        uint32_t x = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // First set of CAP values
        for (uint32_t i = 0; i < 7; i++) dummy = i;                                                     // Pause
        uint32_t y = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // second set
        if(x!=y){
            //x & y are different. Get a tie-breaker...
            for (uint32_t i = 0; i < 7; i++) dummy = i;                                                     // Pause
            uint32_t z = (PORT->Group[IN_PORT_CAP].IN.reg & IN_PORT_CAP_MASK) >> IN_PORT_CAP_PIN;           // third set
            if (y == z) {
                // use the y value
                x = y;
            } else if(x!=z){
                //tie-breaking failed...
                x=-1;
            }
        }
        return x;
}

PS：我也认为你应该使用 `usleep()' 而不是虚拟循环。这取决于您的平台上可用的内容。

Answer 2

如果您可以假设x、y 和z 是0 或1。然后你可以只使用x+y+z>1（如果它们中的大多数是1，那么总和大于1，比较计算结果为1，否则计算结果为0）。

否则，您的（第二个）解决方案可能是最有效的。至少如果你不知道结果的概率。除了休眠一微秒，这将是最耗时的操作。

您应该考虑的是，由于读取可能是非易失性的，因此如果您实际执行第三次读取，它可能会有所不同。此外，您也许应该考虑是否需要完全重新阅读。例如，如果您认为如果来自端口的前三个读取都不同，并且第四个读取等于第二个或第三个，您可以这样做，您可以将其用作优化。例如：

 x = read_port();
 y = read_port();

 if( x == y )
    return x;

 for(;;) {
    z = read_port();
    if( z == x || z == y )
        return z;
    x = y;
    y = z;
 }