Embed Size (px)
Citation preview
VALIT, signaalverwerking voor Laser Doppler Anemometry
Citation for published version (APA):Hommerson, G., & Koene, F. G. H. (1987). VALIT, signaalverwerking voor Laser Doppler Anemometry.Technische Universiteit Eindhoven.
Document status and date:Gepubliceerd: 01/01/1987
Document Version:Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can beimportant differences between the submitted version and the official published version of record. Peopleinterested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit theDOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and pagenumbers.Link to publication
General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.
• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, pleasefollow below link for the End User Agreement:www.tue.nl/taverne
Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us at:[email protected] details and we will investigate your claim.
Download date: 13. Feb. 2021
VALIT,
signaalverwerkingsprogramma
voor Laser Doppier Anemometry
G. Hommersom
F.G.H. Koene
jan 87
verslagnummer WV 157-027
- 2 -
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1 Inleiding
hoofdstuk 2 Matrixinversie
2.1 Computerkeuze voor de matrixinversie
2.2 Het inversieprogramma op de PRIME
Hoofdstuk 3 Versturen van de geinverteerde matrix
van de PRIME naar de Apple
3.1 Versturen van de matrix van PRIME naar
BURROUGHS
3.2 Versturen van de matrix van BURROUGHS
naar Apple
3.3 Gebruiksklaar maken van de geinverteerde
matrix
Hoofdstuk 4 Het rekenprogramma op de Apple
4. 1 Het hoofdprogramma (MAIN)
4.2 Procedure BOOT
4.3 Procedure REAOMATRI X
4.4 Procedure SETPARAMETER
4.5 Procedure INTAKE
4.6 Procedure MULTIPLYCORR
4.7 Procedure FIT
4.8 Procedures WRITETOFLOPPY en
WRITETOPRINTER
4.9 Procedure ERRORHANDLER
4.10 Andere gebruikte procedures
4.11 Indices in het rekenprogramma
4.12 Veranderingen in het rekenprogramma
Hoofdstuk 5
5. 1
5.2
5.3
5.4
5.5
- 3 -
Verbinding tussen correlator en Apple
Beschrijving van de gebruikte technieken
Hardware aanpassing van de interface
voor gebruik met de Apple
Correlator besturingssoftware
Floating point berekeningen
Beschrijving van de gebruikte (externe)
procedures
Programmalistings
Het matrixinversieprogramma MINV.F77
Het conversieprogramma FORMATCONVERSION
Het verwerkingsprogramma VALIT
De correlatorbesturingsprogramma's
Het Assembler vermenigvuldigingsprogramma
MATRIXMULTIPLY
Het ondersteuningsprogramma WAlST
Inleiding
In lit 1 is de signaalverwerking van autocorrelatiefuncties m.b.v.
lineaire transformatie behandeld. Er wordt in deze bijlage ingegaan op
de implementatie van die methode op de in de opstelling gebruikte Apple
2e.
Daarnaast wordt informatie gegeven over de aard van de communicatie
tussen de Apple en de overige meetapparatuur en de realisatie daarvan.
- 4 -
Hoofdstuk 2. Matrixinversie
2.1 Computerkeuze voor het inverteren.
Het inverteren van de transformatiematrix (lit 1) is niet op de Apple
PC gebeurt maar op een mainframe, de PRIME. Hiervoor waren verschillende
redenen aanwezig.
1. Grotere geheugenruimte op de PRIME. De Apple is uitgerust met een
geheugenuitbreidingskaart, waardoor het totale geheugen 128 kbyte is.
Hiervan is een gedeelte nodig voor de systeembesturing. De
transformatiematrix en de geinverteerde daarvan benodigen aan opslag
alléén al 71 kbyte (2*94*94*8 byte). Met inversieprogramma en
werkgeheugen was de totaal benodigde geheugenruimte wellicht te groot
geworden.
2. Aanwezigheid van een standaardinversieprocedure in de NAG-bibliotheek
van de PRIME. Deze bevat ook foutmeldingen voor slecht
geconditioneerde matrices.
3. Grotere precisie op de PRIME (64 bits tegenover 32 bits op de Apple).
Dat is vooral van belang bij slecht geconditioneerde matrices. Bij
het inverteren worden dan twee vrijwel gelijke getallen van elkaar
afgetrokken.
4. Grotere snelheid. Op de PRIME duurt de inversie ongeveer 40 seconden
aan rekentijd, de verwachte duur op de Apple enkele uren. Dat kan een
probleem zijn bij het ontwikkelen en testen van de inversieprocedure.
Nadeel van het gebruik van de PRIME is de noodzaak van het oversturen
van de geinverteerde matrix naar de Apple, en het gebruiksklaar maken
daarvan (hoofdstuk 3).
- 5 -
2.2 Het inversieprogramma op de PRIME.
Een flowschema van het in FORTRAN geschreven programma (MINV.F77) is
geschetst in fig. 2.1. Voor verdere bijzonderheden wordt verwezen naar
de van commentaar voorziene programmatext.
declaraties
lezen
invoer
parameters
printen
invoer
parameters
nee
correctie
schaalparameters
RJKG en TAUFKG
1
genereren
matrix
aanpassen
indices matrix
voor inversie
matrixinversie
(F01AAF)
opslag
geinverteerde
matrix
(stop)
Fig. 2.1 Flowschema van het inversieprogramma MINV.F77.
- 6 -
Compileren en linken aan de bibliotheek gebeurt met CPL (Control
Process Language) files, en wel door het commando: "R_COMLINKMINV.CPL".
Uitvoeren van het programma met het commando: "R_RENMINV.CPL_INVER",
waarbij voor de naam INVER ook een andere naam gekozen mag worden (bijv.
INV20/4). De geinverteerde matrix wordt vervolgens geformatteerd
opgeslagen in de 4 files: INVER1.DATA t/m INVER4.DATA. Dit om het
langdurig filetransport in stukken te hakken. Tenslotte wordt de
geinverteerde matrix ook nog ongeformatteerd opgeslagen voor het niet
langer gebruikte testprogramma SPELEN.F77.
- 7 -
Hoofdstuk 3 Versturen van de geinverteerde matrix van PRIME naar
Apple.
3.1 Versturen van de matrix van PRIME naar BURROUGHS.
Omdat de PRIME niet rechtstreeks met de Apple kan communiceren,
worden de files eerst verstuurd naar de BURROUGHS computer. Stel dat de
te versturen files de namen INVER1.DATA, INVER2.DATA, INVER3.DATA en
INVER4.DATA hebben (par. 2.2). Ze staan bijvoorbeeld op het kladgeheugen
POOL>FRANS. De verbinding tussen PRIME en BURROUGHS wordt tot stand
gebracht via een met het THE-net verbonden terminal. Eerst inloggen op
de PRIME door de commando's:
- CALL_400
- LOGIN
- usercode (PRIME)
- password (PRIME)
(verzoek aansluiting met de PRIME via het
THE-net)
(vraag de PRIME om in te loggen)
Om het filetransport te beginnen de volgende commando's:
- BURR
- usercode_password
POOL (of b.v. USER5)
- F
- <return> (2x)
- PB
- POOL>FRANS>INVER1.DATA
- INVER1
- <return> (4x)
- c
(aanroep van het filetransportprogramma)
(van de BURROUGHS, om later in te loggen)
(geheugenruimte op de BURROUGHS waar je
files terechtkomen)
(kies voor Filetransport)
(als antwoord op vragen zoals: "bent U
zeker van wat U intypt?")
(richting filetransport van PRIME naar
BURROUGHS)
(naam van de eerste PRIME-file)
(naam eerste BURROUGHS-file)
(default antwoord op die vragen is goed)
(Copy; filetransport begint)
- 8 -
Inloggen op de BURROUGHS gebeurt nu automatisch waarna het
filetransport begint. Als de eerste file verstuurd is volgt dezelfde
procedure, te beginnen met het commando •p•. Voor een 94x94 matrix
hebben de vier PRIME files resp. 434, 452, 433 en 452 regels. Het
versturen duurt ongeveer 4 minuten per file.
Als alle vier de files verstuurd zijn volgen een paar commando's ter
afsluiting.
- Q
- LO
(Quit, automatisch uitloggen op de
BURROUGHS volgt)
(uitloggen op de PRIME)
Tenslotte een waarschuwing. Als op de BURROUGHS bij gebrek aan eigen
geheugenruimte voor POOL gekozen is, moeten de files vóór zes uur 's
avonds naar de Apple gestuurd zijn (en dat duurt ongeveer twee uur)
omdat POOL dan gewist wordt.
- 9 -
3.2 Versturen van de matrix van BURROUGHS naar Apple
Voor het gestandaardiseerd versturen van files van BURROUGHS naar
Apple bestaat het datatransportprogramma KERMIT. Helaas bleek dat niet
te werken, zodat een minder modern transportprogramma FTP116 gebruikt
is. Dit programma heeft als nadeel dat het werkt met een baud-rate
(snelheid van versturen van gegevens) van 300, wat niet razendsnel te
noemen is. Voor het filetransport moet gebruik gemaakt worden van de
Apple-A in het rekencentrum, die op het THE-net is aangesloten. De
verbinding tussen die Apple en de BURROUGHS heeft gewoonlijk een baud
rate van 1200. Dat kan veranderd worden m.b.v. het programma KERMIT, dat
wel met een baud-rate van 1200 werkt.
Start nu de Apple met in drive 1 de schijf KERMIT en in drive 2 een
lege schijf. Als een 94x94 matrix wordt geinverteerd is voor elk van de
4 files 73 geheugenblokken nodig, wat dus niet past op één enkele schijf
(278 blokken). Na het versturen van drie files dus niet vergeten de
schijf in drive 2 te verwisselen. Probeer de volgende commando's:
- x - KERMIT
- CONNECT
- STA
- BAUD_300
- <contr>-] C
- EXIT
- x - FTP116
- STA
(eXecute
het programma KERMIT)
(vraag verbinding met het THE-net)
(geeft een overzicht van een stel
parameters, waarvan de baud-rate op 1200
moet staan; eventueel het commando
herhalen)
(verander de baud-rate. Als het commando
niet begrepen wordt nog eens herhalen.
Het is gelukt als een onzin antwoord komt
in de trant van x•xx.)
(verbreek verbinding met THE-net)
(stop het KERMIT programma)
(eXecute
het programma FTP116)
(baud-rate moet nu 300 zijn, schrik niet
van dubbele tekens op het scherm)
- CALL_100
- usercode
- password
- FAMILY_DISK=POOL_
OTHERWISE_DISK
- FILE
- <esc>
- A
- #5:INVER1.TEXT
- INVER1
- 10 -
(vraag verbinding met de BURROUGHS, even
wachten tot je mag inloggen)
(jawel, van de BURROUGHS)
(idem)
(naar de POOL geheugenruimte)
(kijk of de files er staan)
(begin het filetransport)
(transport in de richting van de Apple)
(Apple filenaam; aanhangsel ".DATA" MAG
NIET)
(BURROUGHS filenaam)
Het versturen begint nu, regel voor regel.Na 20 regels (20 puntjes op
het scherm) volgt een controle. Bij een fout (zelden) volgt een •E• op
het scherm en worden de 20 regels opnieuw verstuurd, anders volgt een
•B•. Neem een goed boek mee, want het duurt ongeveer 30 minuten per
file. Voor het versturen van de volgende file dezelfde procedure, te
beginnen met <esc>.
Na afloop de troep opruimen:
- BYE
- BAUD_1200
- <contr>-X
(uitloggen BURROUGHS)
(baud-rate terug naar 1200)
(stop het programma FTP116)
De Apple is nog een beetje overstuur van al die commando's, waardoor
eerst het <contr>-reset commando gegeven moet worden om het programma
KERMIT weer te kunnen gebruiken (b.v. om te zien of de baud-rate weer
terug op 1200 staat).
- 11 -
3.3 Gebruiksklaar maken van de geinverteerde matrix.
De 4 files zijn als karacters verstuurd, terwijl we ze graag
ongeformateerd op schijf willen hebben. Dat verbetert de leessnelheid
door het rekenprogramma met een factor 30. Een en ander gebeurt met het
programma CON, waarvan een flowschema in fig. 3.2 te vinden is.
Voor het gemak wordt in elk geheugenblok één matrixrij (94 real
getallen) weggeschreven. Omdat een blok 128 real getallen kan bevatten,
zijn de overige 34 plaatsen met nullen gevuld. Verder zijn de filenamen
INVER1.DATA t/m INVER4.DATA default ingebouwd. Tenslotte bestaat het
programma uit een lees- en een schrijfprocedure. Dit is gedaan om de
foutmelding PROCEDURE TOO LONG te vermijden. Ook als er in het hele
programma geen enkele procedure voorkomt (afgezien van standaard READ
en WRITE-procedures) kan die foutmelding optreden. Dat duidt er dan op
dat teveel of te lange statements achter elkaar gebruikt worden.
- 12 -
files
invoer
invoer
naam
ongeformateerde
opslag van
één matrixrij
Fig. 3.2 Flowschema van het programma voor het ongeformateerd opslaan
van de geinverteerde matrix
- 13 -
Hoofdstuk 4 Het rekenprogramma VALIT op de Apple.
De gebruikte microcomputer is een Apple 2e met een
geheugenuitbreidingskaart, waardoor het totale geheugen 128 kbyte wordt.
Uitgebreide documentatie is te vinden in (lit 2) en (lit 3). Voor de
duidelijkheid volgen hier nog enkele bijzonderheden.
Van het rekenprogramma VALIT (Verwerking van Autocorrelaties m.b.v.
Lineaire Transformatie) is een aantal representaties aanwezig.
Allereerst de textfile (achtervoegsel H.TEXT"), de gecompileerde versie
daarvan (achtervoegsel ".CODE") en de aan de bibliotheken en externe
(Assembler) procedures gelinkte versie (ook achtervoegsel ".CODE").
Het programma bestaat in feite uit het achter elkaar aanroepen van
procedures (par 4.1). Aangezien de benodigde ruimte voor de opslag van
de textfile groter werd dan het maximale aantal van 50 blokken, zijn
enkele procedures in een eigen bibliotheek gestopt, UNITPROC genoemd en
voortaan simpelweg aangeduid met bibliotheek. Deze dient niet verward te
worden met de reeds aanwezige standaardbibliotheek.
Voor het gebruik van de standaardbibliotheek moet aan het begin van
het programma de statement •usES TRANSCEND" opgenomen zijn. Deze
statement mag niet 66k nog eens in de bibliotheek gebruikt worden.
Procedures, waarin functies zoals EXP, COS of SQRT etc worden gebruikt
kunnen daarom niet in de bibliotheek ondergebracht worden.
Alle TYPE en FILE declaraties moeten in de bibliotheek gebeuren. Alle
variabelen zijn daarintegen (met uitleg) in het hoofdprogramma
gedeclareerd.
Een verschil tussen procedures in de bibliotheek en het
hoofdprogramma is dat van de eersten de procedureheading (met daarin de
declaraties van in de procedure gebruikte globale variabelen) apart in
het begin gedeclareerd moet zijn.
Tenslotte wordt een aantal externe (Assembler) procedures gebruikt.
Dit zijn de procedures MATRIXMULTIPLY, voor het vermenigvuldigen van
correlogram en matrix, en een aantal procedures voor de besturing van de
MALVERN K7023 correlator: BOOTK7023, OPERATEK7023 en READK7023.
- 14 -
4.1 Het hoofdprogramma (MAIN)
Een flowschema van het hoofdprogramma wordt geschetst in fig. 4.1
BOOT READ-
MATRIX
commandoregel
PARAM.
SET
nee
ja
IN
TAKE
nee
PLY
Fig. 4.1. Flowschema van het op de Apple gebruikte
verwerkingsprogramma.
- 15 -
Het programma is horizontaal opgebouwd, d.w.z. dat na het uitvoeren
van elke opdracht (in de vorm van een procedure) wordt teruggesprongen
naar de hoofdcommandoregel voor een nieuw commando. Als in een procedure
een fout optreedt, wordt die zoveel mogelijk gespecificeerd.
Indien het uitvoeren van de opdracht foutloos gebeurd is krijgt de
variable DEFAULTNEXT (een character) een nieuwe waarde. Die hoort bij de
opdracht die bij normaal gebruik op de juist uitgevoerde volgt. Voor het
uitvoeren van die opdracht hoeft slechts de <return>-toets ingedrukt
te worden. Het door DEFAULTNEXT bepaalde flowschema is geschetst in
fig. 4.2. Ten alle tijde kan echter zelf het volgende commando bepaald
worden.
READ
MATRIX
PARAM.
SET
foutspec. ~----
foutspec.1----
nee
Fig. 4.2. Flowschema, als de variabele DEFAULTNEXT wordt gebruikt.
- 16 -
Het printen van de hoofdcommandoregel en het verkrijgen van een nieuw
commando gebeurt overigens in een aparte procedure GETVALIDCOMMAND.
4.2 Procedure BOOT
Deze procedure activeert de interface die de communicatie tussen de
correlator en de Apple verzorgt. De const INIT (zie de declaratie in de
bibliotheek) dient niet veranderd te worden.
4.3 Procedure READMATRIX
Een flowschema van deze procedure is te vinden in fig. 4.3. Naast de
geinverteerde matrix worden enkele belangrijke parameters van de schijf
gelezen, zoals het aantal kanalen van de correlator, het aantal fringes,
de fringevisibility en of de matrix al dan niet geschaald is. Deze
parameters worden in het eerste blok gelezen. De parameters JMEANS(UARE)
en TAUMEANS(QUARE) komen overeen met de variabelen RJKG en TAUFKG in het
inversieprogramma. Bij het lezen van een blok m.b.v. de
standaardprocedure BLOCKREAD worden de gelezen matrixelementen (èèn rij)
in het bufferarray REALBUFFER geplaatst. Voor het lezen van een nieuw
blok moeten de waarden van die matrixrij op de goede plaats in het array
INVMATRIX[I,J] gezet zijn
lees
matrixnaam
lees
eerste
blok
- 17 -
nee lees
volgend blok
Fig. 4.3. Flowschema van de procedure READMATRIX.
4.4 Procedure SETPARAMETER.
2
ja
Het flowschema van deze procedure is te vinden in fig. 4.4. Voor de
meting van belang zijnde grootheden (o.m. de hoek ~ tussen de
laserbundels en de op de correlator ingestelde sampletijd T worden in s
deze procedure ingevoerd. Verder worden ook de uitvoerfiles (naar
printer en disk) geopend. Om de al eerder genoemde foutmelding PROCEDURE
TOO LONG (par. 3.3) te vermijden is dit in een aparte procedure
SETOUTFILE gebeurt. Eventueel al aanwezige files worden overigens eerst
gesloten. Op die manier kan bij elke aanroep van SETPARAMETER in een
nieuwe file geschreven worden.
printen
grootheden
lezen van
waarden voor
grootheden
berekening
snelheden u. 1
- 18 -
Fig. 4.4. Flowschema van de procedure SETPARAMETER.
4"
- 19 -
4.5 Procedure INTAKE.
Een flowschema is geschetst in fig. 4.5.
( begin )
.. ~ printen ;'
ammandoregel
I lezen I ~
commando
geldig nee
commando?
ja
I I J start stop reset lees reset, start (stop
correlator correlator correlator correlator en lees
correlator , • ' ~
Fig. 4.5. Flowschema van de procedure INTAKE.
Net als in het hoofdprogramma is er een DEFAULT variabele aanwezig
(par. 4.1), zodat het aanslaan van de <return>-toets voldoende is voor
het innemen van een correlogram en het verlaten van de procedure.
Het laatste element van het array AUTOCORRELATION wordt gelijk aan
·nul gemaakt. Dat komt door de extra vergelijking p1= 0 (lit 1).
Aan de constanten RESET, START etc worden integerwaarden toegekend.
Die worden gebruikt in de commando's met dezelfde naam. De constante
DIMCORR, die overeenkomt met de integer LENGTHCORR in de
procedureaanroep, is in de bibliotheek gedeclareerd.
)
- 20 -
4.6. Procedure MULTIPLYCORR.
Een flowschema van de gebruikte procedure wordt in fig. 4.6
geschetst.
correctie
autocorrelatie
autocorrelatie
verminderen
met gemiddelde
vermenigvuld.
autocorrelatie
met matrix
nee
correctie
kansverdeling
piek kansver
deling zoeken
kansverdeling
normaliseren
op 1
nee
Fig. 4.6. Flowschema van de procedure MULTIPLYCORR.
Inherent aan de methode van lineaire transformatie zijn de
oscillaties in het hoge-snelheidsgedeelte van de berekende
snelheidsverdeling. Het is dus zaak om de piek in de eerste 60 à 70
kanalen van de snelheidsverdeling te houden. Dat kan met het veranderen
van het rastertoerental. Daarmee verandert de snelheid waarmee de
- 21 -
fringes bewegen en daarmee de relatieve snelheid van de stroming t.o.v.
de fringes (lit 1).
Om tijdwinst te boeken worden daarom ook alléén de eerste 72 waarden
berekend. Dat aantal (de constante VELNUMCHAN; declaratie in de
bibliotheek) kan eventueel nog veranderd worden. Ook vanwege die
oscillaties kan het gebied waarin naar de piek gezocht wordt ingesteld
worden m.b.v. de constanten LOWBOUND en UPBOUND (declaraties in de
procedure).
Voor de vermenigvuldiging wordt de Assembler-procedure MATRIXMULTIPLY
gebruikt. Om de snelheid daarvan op te voeren wordt het correlogram
verminderd met het gemiddelde daarvan. Dat gemiddelde moet wel een heel
getal zijn. De Assembler-procedure kan namelijk geen getallen tussen
0 en 1 verwerken.
4.7 De procedure FIT.
De parameters van de snelheidsverdeling worden geinterpoleerd in het
snelheidsgebied rond de piek. Links van die piek worden POINTSLEFT
punten meegenomen, rechts ervan POINTSRIGHT, met een maximum van MAXNUM
aan elke kant. Alle punten waarvan de kans groter is dan 0.1 (de
maximale kans was op 1 genormaliseerd) worden meegenomen, en aan elke
kant van de piek èèn extra. Een heel smalle piek heeft dus altijd drie
punten. Als de ondergrens LOW-1 (-1 vanwege het extra punt) buiten de
arraygrens dreigt te vallen wordt LOW-1 gelijk gemaakt aan die
arraygrens FIRSTINDEX.
Vervolgens worden de eerste 4 momenten berekend volgens formule 2.28
(zie verslag), en daaruit de gemiddelde snelheid U en standaarddeviatie
a volgens formule 2.29. De skewness (scheefheid) en de curtosis u
(spitsheid) van de snelheidsverdeling worden berekend volgens:
3 3 skewness = (m3- 3m1m2+ 2m1)/au
en
- 22 -
De berekende waarden voor deze twee grootheden zijn echter onjuist. Dat
in nagegaan met de analytische correlogrammen, gebaseerd op gaussische
snelheidsverdelingen. De skewness daarvan moet 0 zijn, de curtosis 3.
Uitvoer naar het scherm gebeurt in een aparte procedure WRITETOSCREEN
om de beruchte PROCEDURE TOO LONG foutmelding te verkomen.
4.8 Procedures WRITETOFLOPPY EN WRITETOPRINTER.
Indien besloten wordt tot opslag wordt een coordinaat van de meting
gevraagd. Samen met een aantal van gelezen en berekende grootheden wordt
het correlogram opgeslagen in èèn geheugenblok m.b.v. de
standaardprocedure BLOCKWRITE.
Het aantal gelukte experimenten wordt bijgehouden door de variabele
NUMOFEXP. Na elke 50 experimenten begint de printer een nieuwe bladzijde
en print daar o.a. de datum en een kop. Van elke meting wordt vervolgens
de coordinaat, de gemiddelde snelheid, de standaarddeviatie, de skewness
en de curtosis afgedrukt.
4.9 Procedure ERRORHANDLER.
In de meeste procedures wordt de foutvariabele INTFAIL (een integer)
bijgehouden. Als na afloop van een procedure die variabele de waarde nul
heeft wordt via DEFAULTNEXT (par. 4.1) naar de volgende procedure
gegaan. Als er wel een fout opgetreden is, heeft INTFAIL de bij die fout
horende waarde gekregen. Daardoor wordt de procedure ERRORHANDtER
aangeroepen die de foutspecificatie op het scherm weergeeft.
De gehele procedure is weer in drieen gedeeld vanwege de foutmelding
(jawel) PROCEDURE TOO LONG.
- 23 -
4.10 Andere gebruikte procedures.
Er is geconstateerd dat het tekenprogramma TURTLEGRAPHICS niet werkte
indien er in hetzelfde programma een leesopdracht van disk aanwezig is.
Om figuren zoals de berekende snelheidsverdeling op zijn minst te kunnen
schetsen is gebruik gemaakt van de mogelijke cursorposities op het
scherm (80 in horizontale en 24 in verticale richting). De
snelheidsverdeling wordt zo m.b.v. de procedure SKETCHVEL na het
vermenigvuldigen van matrix en correlogram geschetst. De mogelijkheid
bestaat ook het ingenomen correlogram voor die vermenigvuldiging op
dezelfde manier te schetsen m.b.v. de procedure SKETCHAUTO.
Een drietal procedures is ondergebracht in het AUXILIAIRY commando.
Allereerst is er de procedure GENERATECORR, die volgens formule 2.16
(verslag) een autocorrelatie gegenereert. Er worden twee e-machten
berekend. Om underflow te vookomen wordt nagegaan of het argument van
die e-machten groter is dan -50. Het invoeren van de parameters gebeurt
in een aparte procedure PARAM.
Verder is er de procedure READCORR, die een eerder opgeslagen
correlogram van schijf leest. Een flowschema is geschetst in fig. 4.7.
Na de laatste test wordt - onafhankelijk van de uitkomst daarvan -
naar het einde van de procedure gesprongen. In geval er een fout
opgetreden is krijgt INTFAIL een van nul afwijkende waarde en zal door
de aanroep van de procedure ERRORHANDtER de fout gespecificeerd worden.
Tenslotte is er nog de procedure CONTRPAR, die desgewenst alle van
schijf gelezen en in PARAMETERSET ingevoerde parameters laat zien.
lees
filenaam
- 24 -
nee
ja~------------~
lees
nummer
geheugenblok
nee
Fig. 4.7 Flowschema van de procedure READCORR.
- 25 -
4.11 Indices in het rekenprogramma.
In de onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van het bereik
van een aantal indices
omschrijving bereik en overeenkomstige waarden indices
interne correlatorkanalen 0 1 2 3 4 5 6 7 8 99
index array CORRELATOR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
aantal t vertaging 1 2 3 4 5 96 s index array AUTOCORRELATION 1 2 93 94
1 2 93 94
index array INVMATRIX[i,j]
72 93 94 .. index array VELOCPROB 1 72
Tabel 4.1 Bereik van indices in het verwerkingsprogramma.
.
- 26 -
4.12 Veranderingen in het rekenprogramma.
Hier moet gewezen worden op een verschijnsel dat niet verklaard is
kunnen worden. Na veranderingen moet het rekenprogramma opnieuw
gecompileerd en gelinkt worden. Zelfs als dat zonder foutmeldingen
geschied is en er een analytisch correlogram (bijv. U = 30, a = 5 m/s) u
ingevoerd wordt, kan het voorkomen dat het programma een foutieve
snelheidsverdeling berekent (fig. 4.8).
+ •• ... + • + ~
b t + • + d • a + • c + + f • ..
+ • •• t
+ • • .... + + 1' t .. + .. t ++ .. f'
t + + + t + ... + + t i'
+ •• + t . .... • .. ...
+ .. • • + • t .. .......... ++++ + .. ... ++++ t tt+ + ++
Fig. 4.8 Berekende snelheidsverdelingen, gewenst (a) en foutief
(b,c en d)
Mogelijk is de oorzaak hiervan dat het programma te groot geworden is en
er ergens een verkeerd geheugen geadresseerd wordt. Opnieuw compileren
(inclusief bibliotheek) en linken kan wel een goed resultaat opleveren.
Op de schijf BACKUP is steeds een versie aanwezig gehouden die geen van
de bovenbeschreven problemen opleverde. GOOI DIE NIET WEG.
Het verdient aanbeveling om na een verandering van het programma ook
de bibliotheek opnieuw te compileren. Dat moet vóór het eigenlijke
programma gebeuren. Start de Apple met in drive 1 (te adresseren met
"#4:" de schijf Apple1 en in drive 2 (adres "#5:") de schijf Apple2.
Geef daarna de volgende commando's:
- c - #4:UNITPROC
- #5:ANALCORR.LIB.
- c
(Compile)
(staat op schijf Apple1 dus vertel de com
puter dat hij in drive 1 moet zoeken)
(zo heet de gecompileerde bibliotheek;
vergeet de laatste punt niet)
(Compile)
- #S:ANALCORR
- $
- L
- <return>
- #S:ANALCORR.LIB.
- M1
- K7023
- <return> (2x)
- #S:VALIT
- 27 -
(staat op schijf Apple2 dus "#5:" ervoor)
(de gecompileerde versie wordt dan onder
de naam ANALCORR.CODE op schijf Apple2
gezet)
(Link)
(linker opent automatisch ANALCORR.CODE)
(bibliotheek eraan linken)
(externe procedures eraan; M2 mag ook maar
die blijkt niet altijd te werken)
(nog meer externe procedures)
(er hoeft verder niets meer aan)
(de naam van de gelinkte versie; mag
natuurlijk ook een andere zijn)
Het programma wordt gestart met de commando's:
- x (eXecute)
- #S:VALIT
Als het programma onder de naam "SYSTEM.STARTUP" op schijf aanwezig is,
wordt het programma automatisch gestart na het aanzetten van de Apple.
- 28 -
Hoofdstuk 5 Verbinding tussen correlator en Apple
Een Malvern K7023V autocorrelator kan naast besturing vanaf het
frontpaneel ook extern bediend worden. De meegeleverde
correlatorprocessor bezat deze mogelijkheid.
Het VALIT autocorrelatie verwerkingsprogramma dient toegang te hebben
tot de inhoud van de geheugenkanalen van de autocorrelator. Daar de
meegeleverde MOP 7023 computer en de Apple 2e geconstrueerd zijn rond
dezelfde (6502) processor, is de originele interfacekaart gebruikt voor
de communicatie tussen Apple en Malvern K7023. Het uitvoerprotocol van
de correlator wordt beschreven in lit 7.
5.1 Beschrijving van de gebruikte technieken.
De controle in- en uitvoerchip (INTEL 8255A) van de interfacekaart
wordt bestuurd vanuit de Apple door middel van de •direct memory access•
techniek. De in- en uitgang van de 8255A-chip staan via
uitbreidingspoort nr 7 in directe verbinding met de adresbus van de
Apple 2e. De 8255A-chip is geactiveerd indien èèn van de
uitbreidingspoortadressen (hexadecimale notatie $COFC t/m $COFF) worden
geadresseerd door de Apple. Hierbij hebben de poortadressen de volgende
functie:
$COFC: programmerstand INTEL 8255A, de gewenste configuratie van de in
en uitvoerchip kan worden gekozen.
Bij de gekozen configuratue (mode 0, controle woord #3) wordt de functie
van de andere geheugenlocaties:
$COFD: monitorpoort. waarbij de bits 0-3 gegevens vanuit de correlator
doorgeven.
bit 0: correlator klaar: ja - 0
nee - 1
bit 1: data stabiel: ja - 1
nee - 0
- 29 -
bit 2: externe triggering (niet gebruikt)
bit 3: correlator present (niet gebruikt)
bits 4-7 geven informatie van de Apple naar de correlator. De
primaire functie is het coderen van de
uitvoerconfiguratie van de correlator, waarbij bit 4 als
extra functie het commando "uitvoer gewenst" doorgeeft
indien het van laag naar hoog geschakeld wordt.
$COFE: gegevenspoort, d.w.z. dat alle bits worden gebruikt om de inhoud
van de correlator geheugenkanalen cijfer voor cijfer in ASCII
code door te geven aan de Apple.
$COFF: commandopoort: transmissie van bedieningscommando's van de Apple
naar de correlator.
bit 0: laag - hoog - laag: correlator reset
bit 1 : laag - hoog - laag: correlator start
bit 2: laag - hoog - laag: correlator stop
bit 3-5: niet in gebruik
bit 6: hoog: uitlezing gewenst
bit 7: laag: processor klaar voor uitlezing
laag - hoog - laag: volgend byte
5.2 Hardware aanpassing van de interface voor gebruik met de Apple.
De architectuur van de Apple 2e leende zich voor het voor het gebruik
van de OMA techniek, die door Malvern was toegepast bij het ontwerp van
de interface. Herprogrammering van de gebruikte geheugenlocaties voor de
OMA was noodzakelijk. Hiervoor is de verbindingskaart in
uitbreidingspoort 17 van de Apple zodanig opgebouwd dat de
interfacepoort de adressen $COFC t/m $COFF interpreteert als de
oorspronkelijk in de MOP 7023 gereserveerde $AFFC t/m $AFFF.
5.3 Correlator besturingssoftware.
Het UCSD-Pascal ontbeert de mogelijkheid om geheugenadressen direct
aan te spreken. Derhalve was het noodzakelijk om alle correlator
- 30 -
besturingshandelingen via machinetaal programma's te laten verlopen. De
listings van de procedures geven in principe voldoende informatie over
de functie en werkwijze van de procedures. Informatie over de
machinetaal kan gevonden worden in lit 5, over de systeemarchitectuur,
het gebruik van uitbreidingspoorten in lit 6. De communicatie tussen
Assembler en Pascal programma's wordt beschreven in lit 2 en lit 3.
5.4 Floating point berekeningen.
Een aanvulling op de in de vorige paragraaf genoemde literatuur is
gewenst m.b.t. het format waarin "real" getallen worden opgeslagen: het
"floating point format•. Een real wordt opgeslagen in vier bytes, als
geschetst in fig. 5.1.
byte 0
[ I I I I I
mantisse
byte 3
lillil I
• exponent -il> f teken
Fig. 5.1. Representatie van een •real" getal in vier bytes.
De exponent is in •two's complement" notatie geschreven (lit 5). Alle
floating point berekeningen in de hier beschreven machinetaal procedures
hanteren een iets ander format voor interne berekeningen. De mantisse
staat in de eerste 3 bytes van het getal en de exponent in de vierde
byte. Het teken wordt (indien noodzakelijk) elders bijgehouden. De
stroomschema's van de gebruikte rekenhandelingsalgoritmen zijn
weergegeven in fig. 5.2 t/m 5.4.
- 31 -
I tel mantisse op l l
1 mantissebits 1 positie lager J
l zet carry in hoogste
mantissebit
I t verhoog exponent met 1 J
Fig 5.2a. Floating point optelling indien de exponenten gelijk zijn.
verhoog laagste exponent met 1
mantissebits 1 plaats lager
1 in hoogste
mantissebit
0 in hoogste
mantissebit
verschuif mantisse
bits 1 plaats lager
Fig 5.2b. Floating point optelling als de exponenten ongelijk zijn.
- 32 -
vergelijk bytes mantisse
trek grootste mantisse
van de kleinste af
schuif mantisse
1 bit omhoog
verlaag exponent
met 1
ee
antwoord
0
Fig. 5.3a. Floating point aftrekking als de exponenten gelijk zijn.
1 in hoogste
mantissebit
verhoog laagste
exponent met 1
mantisse 1 bit lager
0 in hoogste
mantissebit
2
- 33 -
trek mantisse
kleinste getal af
nee
schuif mantisse
1 bit omhoog
verlaag exponent
met 1
Fig. 5.3b. Floating point aftrekking als de exponenten ongelijk zijn.
2
- 34 -
nee
converteer expon. f1
naar 'absoluut' format
schrijf f2 in antwoord
teller:=
lengte mantisse
expon. antwoord:=
expon. f1 + expon. f2
ja
mantisse f2
1 bit lager
hoogste bit:=1 0 ingevoegd
als hoogste bit
2
- 35 -
mantisse f1
positie hoger
ja
nee
tel mantisse f2 op
bij mantisse antwoord
nee
ja
mantisse antwoord
1 bit lager
expon. antwoord
1 hoger
mantisse f2
1 bit lager
Fig. 5.4. Vermenigvuldiging van twee getallen f1 en f2.
- 36 -
5.5 Beschrijving van de besturingsprocedures.
BOOTK7023 (command, errorcode).
Als command de waarde 0 krijgt wordt de in- en uitvoerchip op de
interfacekaart geprogrammeerd. Vervolgens wordt de juiste
uitvoerconfiguratiecode op de monitorpoort gezet, de commandopoort op 0
gezet, de correlator op "stop" gezet en maximaal 3 ~s gewacht op het
"correlator klaar signaalu. Verloopt alles korrect, dan blijft de
foutcode gelijk aan 0. Komt het •correlator klaaru signaal niet binnen
de gestelde tijd dan heeft de foutcode de waarde 9. Indien command niet
de waarde 0 heeft wordt de programmering van de I/0-chip achterwege
gelaten.
OPERATEK7023 (command).
De waarde command dient zodanig gekozen te worden dat het bitpatroon
direct op de commandepoort gezet kan worden om het bit •aan• te zetten.
De procedure zet het bit zelf weer •uit". Eénduidige waarden voor
command zijn derhalve:
1 =reset (bit 1)
2 = start (bit 2)
4 =stop (bit 3).
READK7023 (correlogram[dim2], dim2, errorcode).
De procedure READK7023
- bestuurt de correlator tijdens tijdens de uitleesprocedure,
- leest de uitgang van de correlator,
- reconstrueert de geheugeninhoud en geeft deze in floating point format
rechtstreeks door aan VALIT en
- genereert een foutmelding indien
- het "correlator klaar" signaal niet volgt na het "stop• signaal,
- de wachttijd per kanaaluitlezing (0.26 s) wordt overschreden
(de foutcode wordt het kanaalnummer + 10) en
- de uitvoer niet past in de correlogramvector, en wel foutcode 8 als
de vector te klein is en foutcode 7 als de vector te groot is.
READK7023 wacht na aanroep tot het "correlator klaar" signaal wordt
aangetroffen op de monitorpoort. De gebruiker kan de wachttijd verkorten
- 37 -
door een toets aan te slaan. De correlator krijgt dan een stopcommando
vanuit KEYHIT. Volgt geen •correlator klaar• signaal dan geeft een
tweede toetsaanslag de betreffende foutmelding op. Volgt wel een
•correlator klaar• signaal dan worden de vereiste commando's voor
uitlezing op de monitor en controlepoorten gezet.
Het uitvoerprotocol van de correlator wordt beschreven in lit 7. De
correlatoruitvoer is in ASCII-code waarbij de cijfers van het getal van
hoog naar laag worden doorgegeven. Transformatie naar floating point
format geschiedt volgens het stroomschema van fig. 5.5. Het
getransformeerde cijfer wordt opgeteld bij het resultaat, waarna het
totaal met 10 wordt vermenigvuldigd (TIMETEN algoritme: a*10 = (a*2*2 + a)*2 ) en het volgende getal wordt gelezen. Nadat alle cijfers zijn
gelezen volgt de conversie naar UCSD-Pascal floating point format met
•t• teken en wordt het weggeschreven op het geheugenadres van het
betreffende correlogramelement. Het programma stopt indien:
- het •end of file" teken •*• van de correlator wordt gelezen en
- het aantal correlogramelementen overeenkomt met de voorgeschreven
dimensie (dim2).
Ontbreekt één van beide criteria volgt een foutmelding, met foutcode 7
indien het "end of file" teken gelezen is vóór dim2 bereikt is en met
foutcode 8 in het tegenovergestelde geval (dim2 te klein).
- 38 -
expon. antwoord:=4
(131 in two's compl.)
mantisse antwoord:=O
lees ASCII cijfer
schuif cijfer
4 bits omhoog
schuif cijfer
1 bit omhoog
exp. buffer:=
exp. buffer -1
ja
ja
antwoord 0 wordt
niet gebruikt
rest cijfer
= mantisse
Fig. 5.5. Transformatie van een ASCII-cijfer naar floating point cijfer.
- 39 -
MATRIXMULTIPLY (matrix, correlogram, snelheidsverdeling, dim1, dim2).
Dit is een procedure die een matrix met een vector vermenigvuldigt. Zij
is ontworpen voor vermenigvuldiging van de snelheidsverdeling, waarbij
gebruik is gemaakt van het feit dat in het correlogram slechts gehele
getallen voorkomen in floating point format. Dat houdt in dat er een
verband bestaat tussen het aantal bits van de mantisse die informatie
bevatten en de grootte van de exponent. Bij de vermenigvuldiging wordt
dan ook alleen dát gedeelte van de mantisse bij de berekeningen
meegenomen. Hoe kleiner het getal, hoe minder informatiedragende
mantissebits er zijn en dus hoe sneller de verwerking is. Dat is de
reden waarom in de procedure MULTIPLYCORR het gehele gedeelte van het
correlogramgemiddelde wordt bepaald en afgetrokken van het gemeten
correlogram. Door deze handelwijze wordt de verwerkingstijd met ca 20\
verkort.
- 40 -
Verwijzigingen
lit 1
lit2
lit3
lit4
lit 5
lit 6
lit7
Ontwikkeling van een rekenprogramma voor de analyse van
autocorrelatiefuncties m.b.v. lineaire transformatie
F. Koene
afstudeerverslag TUE, januari 1987, WV 157-029
Apple Pascal
Language Reference manual (met 128k uitbreiding)
Apple Pascal
Operating System Reference Manual (met 128k uitbreiding)
Studie van de swirlbeweging bij directinjectie dieselmotoren
d.m.v. Laser Doppier Anemometrie
P. Snauwaert
promotieverslag RU Gent, 1984
Programming the Apple in Assembly language
Rodnay Zaks
Berkeley, 1985
Apple reference manuel
Operating and Installation manuel, type K7023 Malvern digital
correlator
PROGRAM MINV C DE HELE GODGANSELIJKE ZWIK IN DUBBELE PRECISIE VANWEGE C DE NAG-BIBLIOTEEK
INTEGER I,J,NK,NM,IA,IAINV,IFAIL,IIN,IOUT,IBEGIN,SCHAAL, ALFA
C I, J TELLERS C NK AANTAL KANALEN CORRELATOR C NM DIMENSIE MATRIX C IA,IAINV NODIG VOOR INVERSIEROUTINE (ZIE HANDLEIDING F01AAF) C IFAIL INTEGER DIE OPTREDENDE FOUTEN SPECIFICEERT C IIN INVOER VAN SCHERM VOOR IIN=1 C JOUT UITVOER NAAR SCHERM VOOR IOUT=1 C !BEGIN KANAALNUMMER VAN HET EERSTE MEEGENOMEN CORRELOGRAMELEMENT C SCHAAL GESCHAALDE MATRIX: SCHAAL=1, ANDERS 0 C ALFA FRINGEVISIBILITY (OOK MODULATIEDIEPTEl
REAL•B Pl,NF,TAUFKG,RNK,RI,RJ,RJKG,A,AINV,WKSPCE, * TAUF
C PI 3. 14 .. C NF AANTAL FRINGES IN HET HALVE MEETVOLUME C TAUFKG TAU•F KWADRAAT GEMIDD. CORRECTIE VOOR GESCHAALDE MATRIX C RNK REAL GETAL VOOR HET AANTAL KANALEN C RI,RJ REAL GETALLEN VOOR DE TELLERS C RJKG REAL GETAL VOOR J KWADRAAT GEMIDD. ZIE TAUFKG C A MATRIX C AINV GEINVERTEERDE MATRIX C WKSPCE WORKSPACE VOOR DE INVERSIE ROUTINE C TAUF TAU * FREQUENTIE
REAL RSCHAAL,RIBEGIN,RALFA COMMON/EEN/A(1:129,1:129) COMMON/TWEE/AINV(1:129,1:129) COMMON/DRIE/WKSPCE(1:129),TAUF(1:129)
$INSERT SYSCOM>ASKEYS IIN=1 IOUT=1 WRITE(IOUT,5)
5 FORMAT(1X, 'VOER IN ALS INTEGERS: '/ 1X, 'AANTAL KANALEN CORRELATOR, MAXIMAAL 128')
READ(IIN,*)NK WRITE(IOUT, 10)
10 FORMAT(1X,'BEGINKANAALNR. CORRELATOR') READ(IIN,*)IBEGIN WRITE(IOUT,20)
20 FORMAT(1X,'MODULATIEDIEPTE (\)') READ(IIN, *)ALFA WRITE(IOUT,30)
30 FORMAT(1X, 'VOER IN ALS DOUBLE:'/ 1X, 'AANTAL FRINGES IN BUNDELSTRAAL (BIJV. 13.5DO)')
READ(IIN, * )NF WRITE(IOUT, 35)
35 FORMAT ( 1X, 'ALS JE WILT SCHALEN, TYPE DAN 1' ) READ(IIN,*)SCHAAL WRITE(IOUT,40)NK,NF,ALFA,IBEGIN
40 FORMAT(1X,'AANTAL KANALEN CORR.:',3X,I3/ 1X,'AANTAL FRINGES:',BX,F4.1/
c c c
c c c c c
50
60
90 100
150
160
170 180
c
c
* 1X,'MODULATIEDIEPTE:',9X,I2,2X,'\'/ 1X,'BEGINKANAALNR. CORR.:',4X,I2)
PI=4.0DO*DATAN(1.0DO) NM=NK+1-(IBEGIN-1) RNK=DBLE(FLOAT(NK))
•
•
IF (SCHAAL.EQ.1) THEN WRITE(IOUT,50)
FORMAT(1X, 'MATRIX GESCHAALD') RJKG=(1.0DO+RNK*RNK)/2.0DO TAUFKG=(1.0DO/(RNK•RNK)+0.25D0)/2.0DO
ELSE WRITE (I OUT, 60)
FORMAT(1X, 'MATRIX NIET GESCHAALD') RJKG=O.ODO TAUFKG=O.ODO
ENDIF
GENEREREN VAN DE MATRIX A
DO 100 I=IBEGIN,NK RI=DBLE(FLOAT(I)) TAUF(I)=((RI+1.0DO)*RNK-2.0DO*RI)/(2.0DO•RNK*(RNK-1.0DO)) DO 90 J=IBEGIN,NK
RJ=DBLE(FLOAT(J)) A(J,I)=(1.0DO+(ALFA/100.)*DCOS(2.0DO*PI*TAUF(I)*RJ))*
DEXP(-(TAUF(I)*TAUF(I)-TAUFKG)*(RJ*RJ-RJKG)/ (NF•NF))
CONTINUE CONTINUE DO 150 J=IBEGIN,NK
RJ=DBLE(FLOAT(J)) A(J,NK+1)=DEXP(TAUFKG*(RJ*RJ-RJKG)/(NF*NF))
CONTINUE A(NK+1,IBEGIN)=DEXP((TAUFKG*((RNK+1.0DO)*(RNK+1.0DO)-RJKG)+
RJKG/(RNK*RNK))/(NF*NF)) DO 160 I=IBEGIN+1,NK+1
A(NK+1,I)=O.ODO CONTINUE
AANPASSEN VAN DE INDICES OMDAT DE INVERTEERPROCEDURES VERONDERSTELLEN DAT DE EERSTE INDEX VAN DE MATRIX (A) 1 IS.
DO 180 I=1 ,NM D0170J=1,NM
A(J,Il=A(J+IBEGIN-1,I+IBEGIN-1) CONTINUE
CONTINUE
IA=129 IAINV=129 IFAIL=O
CALL F01AAF(A,IA,NM,AINV,IAINV,WKSPCE,IFAIL)
c IF(IFAIL.EQ.OlTHEN
WRITE(IOUT,220) 220 FORKAT(1X,'INVERTEREN IS GELUKT,'/
1X,'GEINVERTEERDE MATRIX IN OPGEGEVEN FILE(S)') c C ONGEFORMATTEERD WEGSCHRIJVEN OM TE GEBRUIKEN IN DE PRIME C PROGRAMMA'S c
c
WRITE(5)SCHAAL,IBEGIN,NK,ALFA, SNGL(TAUFKG),SNGL(RJKG),SNGL(NF), ((SNGL(AINV(I,J)),I=1,NM),J=1,NM)
C GEFORMATTEERD WEGSCHRIJVEN (IN STUKKEN) VOOR DATA-C TRANSPORT MET FTP116 c
RSCHAAL=FLOAT(SCHAAL) RIBEGIN=FLOAT(IBEGIN) RALFA=FLOAT(ALFA) WRITE(6,240)RSCHAAL,RIBEGIN,SNGL(RNK),RALFA,
SNGL(TAUFKG),SNGL(RJKG),SNGL(NF), ((SNGL(AINV(I,J)),I=1,NM),J=1,NM/4)
WRITE(7,240)((SNGL(AINV(I,J)),I=1,NM),J=NM/4+1,NM/2) WRITE(8,240)((SNGL(AINV(I,J)),I=1,NM),J=NM/2+1,3*NM/4) WRITE(9,240)((SNGL(AINV(I,J)),I=1,NM),J=3*NM/4+1,NM)
240 FORMAT((5(E13.6,1X))) END IF CALL EXIT END
program formatconversion;
uses applestuff;
(*$G+*)
const firstindex lastindex
type matrix
var invmtrx jms numfringes ordermatrix rfrstchan riscale rmdepth rnumchan taums
lallows goto statement)
= 1; =97;
=array[firstindex .. lastindex, firstindex .. lastindex] of real;
:matrix; :real; :real; :integer; :real; :real; :real; : real; :real;
{the parameters to be lread from the input !files and written to {the output file
procedure readfiles(var invmatrix :matrix;
var dummystring endoffile
fileint firstchan i intfail infile infilename j numofchan numoffiles ready space
var var var var var var var var
jmeansq numoffringes orderotmatrix rfirstchan rintscale rmoddepth rnumofchan taumeansq
:string; :char;
:integer; :integer; :integer; :integer; :interactive; :string; :integer; :integer; :integer; :char; :char;
:real; :real; :integer; :real; :real; :real; :real; :real);
IEOF becomes true AFTER reading the endoffile characterl
lloop index} {integer value of rfirstchanl lloop index} {specifies type of error) !input file(s)l
{loop index)
{number of input files)
lto read the last space in the file
begin lof procedure readfiles) writeln('enter the number of files to be read'); readln(numoffiles); (*$!-*) {turn off automatic l/0 checking)
for fileint:=1 to numoffiles do begin
end;
str(fileint,dummystring); dummystring:=concat('IS:INVER',dummystring,'.TEXT'); repeat
writeln('enter the name of the next file to be read, '); writeln('type <sp> for ',dummystring); readln(infilename); if infilename=' ' then
infilename:=dummystring; writeln('put in drive 2 the floppy containing ',infilename); writeln('wheri ready, press return'); readln(ready); reset(infile,infilename); intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
end
if intfail=10 then writeln(infilename,' not on specified volume')
el se writeln('I/0 error ',intfail)
until intfail=O; writeln(' ......... 1 ......... 2 ......... 3'); if fileint=1 then
read(infile,rintscale,rfirstchan,rnumofchan,rmoddepth, taumeansq,jmeansq,numoffringes);
firstchan:=trunc(rfirstchan); numofchan:=trunc(rnumofchan); orderofmatrix:=numofchan+1-(firstchan-1); for j:=((fileint-1)*orderofmatrix) div numoffiles +1 to
(fileint*orderofmatrix) div numoffiles do begin
end;
wri te ( ' . ' ) ; for i:=1 to orderotmatrix do
read(infile,invmatrix[i,j))
writeln; read(infile,space,endoffile); if not eof(infile) then
writeln('end of file not reached'); intfail:=ioresult; if intfail<>O then
writeln('l/0 error ',intfail); close(infile); note(40,20)
(*$!+*) {turn automatic errorchecking back on) end; lof procedure readfilesl
procedure writefile(var invmatrix var jmeansq var numoffringes var orderotmatrix
:matrix; :real; :real; :integer;
var var var var var
rfirstchan rintscale rmoddcpth rnumofchan taumeansq
:real; :real; :real; :real; :real);
label 99;
var blocknumber blockstransferred i intfail j outfile outfilename ready realbuffer
:integer; :integer; :integer; :integer; :integer; :file; :string; :char; :array[1: 128] of real;
lnumber of transferred blockl lnumber of blocks transferredl {loop index} {specifies type of error} {loop index} {untyped output filel
{buffer array used in blockwritel
begin lof procedure writefilel I *SI-• l repeat
writeln('enter name of output file'); readln{outfilename); writeln('put in drive 2 a floppy with at least ',orderofmatrix+1,
' free blocks'); writeln('when ready press return'); readln(ready); rewrite(outfile,outfilename); intfail:=ioresult; if intfail<>O then ·
writeln('I/0 error, intfail= ',intfail) until intfail=O; realbuffer[1]:=rintscale; realbuffer[2):=rfirstchan; realbuffer[3):=rnumofchan; realbuffer[4]:=rmoddepth; realbuffer[5]:=taumeansq; realbuffer[6]:=jmeansq; realbuffer[7]:=numoffringes; for i:=8 to 128 do
realbuffer[i]:=O.O; blockstranferred:=blockwrite(outfile,realbuffer,1,0); intfail:=ioresult; if (intfail<>O) or (blockstransferred<1) then begin
end;
writeln('error in writing block 0'); goto 99;
for i:=1 to orderotmatrix do begin
blocknumber:=i; for j:=1 to orderafmatrix do
end;
realbuffer[j]:=invmatrix[i,j]; for j:=orderofmatrix+1 to 128 do
realbuffer[j):=O.O; blockstransferred:=blockwrite(outfile,realbuffer,1,blocknumber); intfail:=ioresult; if (intfail<>Ol or (blockstransferred<1) then begin
end
writeln('error in writing block ',blocknumber); goto 99
99: close{outfile,lock); ( *$I+•) if intfail<>O then
writeln('I/0 error ',intfail) end; lof procedure writefilel
begin {of main program} readfiles(invmtrx,jms,numfringes,ordermatrix,rfrstchan,riscale,rmdepth,
rnumchan,taums); writefile(invmtrx,jms,numfringes,ordermatrix,rfrstchan,riscale,rmdepth,
rnumchan,taums); end. lof mainl
program analrorr;
uses transcend,applestuff,(*$0 IS:analcorr.lib*) unitproc; llibraries used)
(*$G+*)
label 99;
var airtem autocorr blcknumber boostpres callreadmatrix
lallows the use of the goto statement!
: real; I air temperature I :corvector;lvector of autocorrelationl :integer; lnumber of block read in readmatrixl :real; lboostpressurel :boolean; ltrue if procedure readmatrix has
been calledl callsetparameter :boolean; ltrue if procedure setparameter has
been calledl continue curtos day defaultnext deltapres dimeasure fileid
fitchoise frstchan
freqgrating frinspacing ifail ipeak invmtrx jms lload meanvel mdepth month next noise numchan numexp numfringes numpoints
order•atrix outname perpvel possvel
rev rradius skewnes standev
:boolean; :real; :integer; :char; :real; :char; :string;
:char; :integer;
:real; :real; :integer; :integer; :matrix; :real; :real; :real; :integer; :integer; :char; :integer; :integer; :integer; :real; :integer;
leurtos is I lday of monthl (default next commandl lpressure difference orificel ldirection of measurement (rad, tang or axl !name of file containing inverted matrix!
I'M':fit with moments; 'G' :gaussian curve fitl (number of first meaningful autocorrelation channell
lfrequency of gratingl lfringespacingl (specifies type of error) lpeakindex of velocity distributionl linverted 11atrixl lcorrection factor for scaled matrix! lload of enginel (mean velocityl (percentage of modulation depthl
lnext commandl
lnumber of channels of correlatorl lnumber of experimentsl lnumber of fringes in beam radius) lnumber of points used to calculate the fit of the velocity distributionl
:integer; lorder of matrix! :string; (name of disk output filet :real; (velocity perpendicular to ut :velvector; !vector of possible veloeities u,
:real; :real; :real; :real;
depending upon the value of taul lrpm of enginel lcoordinatel
lstandarddeveation of velocity distributionl
scale sfactor
trigcount ttau taums velprob"
visib
:boolean; :real;
:integer; :real; :real; :vel vector;
:integer;
(specifies if scaled matrix is usedl (correction for the vel.distr. as the peak need not be located in one of the channelsl
ltrigger counter for operation of correlatorl (time lag of autocorrelationl lcorrection factor for scaled matrix! (vector containing velocity probability distributionl
procedure MATRIXMULTIPLY(mat:matrix; var int:corvector; var out:velvector; · dim1, dim2: integer); external;
procedure BOOTK7023(mode:integer; var ifail:integer);external; procedure OPERATEK7023(mode:integer);external; procedure READK7023(var dataout:rawdata; length:integer;
var ifail:integer);external;
1------------------------------------------------------------------J lthis procedure sets a number of input parameters) procedure setparameter(var airtemp :real;
var boostpressure :real; var dayofmonth :integer; var deltapressure :real; var directionmeasure :char; var firstchan :integer;
firstindex :integer; var freqofgrating :real; var fringespacing :real; var intfail :integer; var load :real; var monthofyear :integer; var numofchan :integer; var numofexp :integer; var passvelocity :velvector; var rpm :real; var tau :real; var triggercount :integer;
velnumofchan :integer);
const numoflines =16384; {number of radial lines on the gratingl
var angle const1 const2 i pi preshiftvelocity
:real; langle between laser beams in gradl :real; :real; :integer; :real; l3o1417ooool :real;
begin lof procedure setparameterl writeln('enter the following parameters'); writeln; writeln( 'day of month: o o o o o o o o o o o o o o o o o '); writeln('month (as integer): o o o o o o o. 0 0 o o 0 o'); writeln('tau (in nanoseconds):o 0 o o 0 0 0 0 0 0 0 0 o'); writeln('frequency of grating (in Hz): o o 0 0 o o 0 o'); writeln('angle between laser beams (in grad): o'); lwriteln('trigger count:o o o o o o o o o o 0 0 o o 0 o'); writeln('rpm of engine (rpm): o o o o o o o o 0 o o 0 o'); writeln( 'boostpressure (mm Hg): o o o o o 0 o o o 0'); writeln('pressure diffo of orifice (mm Hg): 0 0 o 0 0 0 ');
writeln('temperature air (C):o o o o o o o 0 0 o o 0 o'); writeln('load (kilogram): o o o o o o o o o o o o o o o ');I writeln('T(angential, R(adial or A(xial measuremento 0 ');
gotoxy(47,4); readln(dayofmonth); gotoxy(47,5); readln(monthofyear); gotoxy(47,6); readln(tau); if tau< 50 then
intfail:=240; tau:=tau*1E-9;
gotoxy(47,7); readln(freqofgrating); gotoxy(47,8); readln(angle); {gotoxy(47,9); readln(triggercount); gotoxy(47,10); readln(rpm); gotoxy(47,11); readln(boostpressure); gotoxy(47,12); readln(deltapressure); gotoxy(47,13); readln(airtemp); gotoxy(47,14); readln(load);l triggercount:=O; rpm:=OoO; boostpressure:=OoO; deltapressure:=OoO; airtemp:=OoO; load:=OoO; gotoxy(47,9); readln(directionmeasure); pi:=4oO*atan(1o0); fringespacing:=488oOE-9/(2oO*sin(angle*pi/400o0));
lpossible velocitiesl preshiftvelocity:=2oO*numoflines*freqofgrating•fringespacing; const1:=numofchan-2; const2:=(fringespacing/tau)/(2o0*numofchan•(numofchan-1)); for i:=firstindex to velnumofchan do
possvelocity[i]:=(const1*(i+firstchan-1)+numofchan)*const2-preshiftvelocity;
numofexp:=O end; lof procedure setparameterl
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1----------------------------------------------------------------------l lthis procedure controls the correlatorl procedure intakecorr(var autocorrelation :corvector;
:integer; :integer; :integer; :integer; :integer};
var firstchan firstindex
var intfail lengthcorr
var orderotmatrix
label 99;
const
var
reset =1; start =2; seqmode =3; stop =4;
command continue correlator defaultcammand i validcouand
:char; :boolean; :rawdata; :char; :integer; :boolean;
lactual correlator output}
begin lof procedure intakecorrl continue:=true; defaultcommand:='l'; while continue do begin
repeat (loop to get a valid commandl gotoxy(O,Ol; write('lntake command: R(eset, S(tart, sT(op, I(ntake, '
'A(uto, Q(uit; default=',defaultcommand,' '); gotoxy(70,0l; readln(command); if (ord(command)=32) or (command='R'l or (command='S'l or
(command='T'l or (command='l'l or· (command='Q'l or (command='A'l then validcommand:=true
el se validcommand:=false
until validcommand; if ord(command)=32 then
command:=defaultcommand; case command of
'R' :begin OPERATEK7023(reset); defaultcommand:='S'
end; 'S' :begin
OPERATEK7023(start); defaultcommand:='T'
end;
'T' :begin OPERATER7023(stop); defaultcommand:='l'
end; 'I' :begin
end;
writeln('press any key to stop'); READK7023(correlator,lengthcorr,intfaill; for i:=firstindex to orderofmatrix-1 do
autocorrelation[i]:=correlator[i+3+firstchan]; autocorrelation[orderofmatrix]:=O.O; if intfail<>O then
goto 99 el se
defaultcommand:='Q'
'A' :begin
end;
OPERATER7023(reset); OPERATEK7023(start); writeln('press any key to stop'); READK7023(correlator,lengthcorr,intfaill; for i:=firstindex to orderofmatrix-1 do
autocorrelation[i]:=correlator[i+3+firstchan]; autocorrelation[orderofmatrix]:=O.O; if intfail<>O then
goto 99 el se
defaultcommand:='Q'
'Q' :continue:=false end lof case statement!
end; lof while continue loop} 99: exit(intakecorrl end; lof procedure intakecorrl
{----------------------------------------------------------------------1 procedure param(var p1,p2,p3:real;var p4,p5:integer;var p6:real);
begin writeln('enter meanvelocity'); readln(p1); writeln('enter standarddev'); readln(p2); writeln('v perpendicular to meanvel. '); readln(p3); writeln('enter visibility {\)'); readln(p4); writeln('enter noiselevel (\)'); readln(p5); writeln('enter number of fringes 1 ·~p6:2:1 1 'in matrix'); readln(p6)
end; {of procedure)
{-----------------------------------------------------------------) {this procedure generates a theoretica! autocorrelationl procedure generatecorr(var autocorrelation :corvector;
var arg1 arg2 exp1 exp2 j realrand
var firstchan :integer; var fringespacing :real; var numoffringes :real; var orderotmatrix :integer; var tau :real; var meanvelocity :real; var standarddev :real; var perpendvel :real; var visibility :integer; var noiselevel :integer);
:real; :real; :real; :real; :integer; :real;
begin for j:=1 to orderofmatrix-1 do begin
arg1:=-(meanvelocity•meanvelocity+perpendvel•perpendvel)• (j+firstchan-1)*(j+firstchan-1)*tau•tau/ (fringespacing*fringespacing•numoffringes•numoffringes);
if arg1>-50 then exp1:=exp(arg1)
else exp1 :=0.0;
arg2:=-standarddev•standarddev•(j+firstchan-1)•(j+firstchan-1)• tau•tau*19.73921/(fringespacing•fringespacing);
if arg2>-50 then exp2:=exp(arg2)
el se
end
exp2:=0.0; autocorrelation[j]:=(exp1*(1.0+(visibility/100.0)•exp2•
cos(meanvelocity•tau•(j+firstchan-1)*6.283185/ fringespacing))+20.0)*1E6;
realrand:=(random-16384.0)/32767.0; autocorr~lation[j):=autocorrelation[j]+
(1.0+visibility/100.0)•realrand•noiselevel•1E4; write( •. 1
)
end; {of procedure generatecorr)
1------------------------------------------------------------------l lthis procedure sketches the autocorrelationl procedure sketchauto(var autocorrelation :corvector;
var i ma x min xplot yplot
:integer; :real; :real; :integer; :integer;
var firstchan :integer; firstindex :integer;
var orderotmatrix :integer);
begin lof procedure sketchautol max:=autocorr[2]; min:=autocorr[2]; for i:=2 to orderofmatrix-1 do begin
if autocorrelation[i]>max then max:=autocorrelation[i];
if autocorrelation[i]<min then min:=autocorrelation[i]
end; page(output); for i:=1 to 72 do begin
end;
gotoxy(i+6,21); write( '-')
for i:=O to 6 do begin
end;
gotoxy(12*i+6,22); write(12*i+firstchan:2)
gotoxy(38,23l; write('chan. number'); for i:=O to 21 do begin
gotoxy(6,i); write('! 'l
end; for i:=firstindex to 72 do beqin
xplot:=i+7; yplot:=trunc(21-20*(autocorrelation[i]-min)/(max-min)); gotoxy(xplot,yplot); write( '+' l
end; i:=O; while min > 10 do beqin
min:=min/10.0; i:=i+1
end; gotoxy(O, 20); write(min: 1:1, 'E', i); i:=O; while max > 10 do begin
end;
max:=max/10.0; i:=i+1
gotoxy(O, 1 l; write(max:1:1, 'E',i)
end; lof procedure sketchautol
1-----------------------------------------------------------------l lthis procedure analyses the data from the correlatorl procedure multiplycorrlvar autocorrelation :corvector; linput
label 99;
con st lowbound upbound
var background beamradius const1 const2 const3 i j ma x
mean numofpoints
pi taufreq
firstindex :integer; (parameters) var freqofgrating :real; var fringespacing :real; var invmatrix :matrix; var jmeansq :real;
:integer; :integer; :real; :integer; :vel vector; :boolean; :real; :real; :integer;
var moddepth var numofchan var numoffringes var orderafmatrix var passvelocity var scaled var tau var taumeansq
velnumofchan
var intfail :integer; (output var peakindex :integer; (parameters) var velocprob :vel vector l ;
=5; =65;
:real; :real; :real; :real; :real; :integer; :integer; :real;
:real; :integer;
:real; :vel vector;
lpeak search of velocity distributionl lin the interval lowbound to upboundl
(dummy constants to speed ( up the calculations
(loop index) (loop index! lthe maximum value of the velocity probability vector)
(mean value of autocorrelationl (number of points to stroke the exponential fit!
13.1417 ... ) (vector of possible frequencies multiplied by tau)
begin lof procedure multiplycorrl beamradius:=numoffringes*fringespacing; pi:=4.0*atan(1.0);
leerreetion if a scaled matrix is usedl if scaled then begin
const1:=taumeansq/(numoffringes•numoffringes); for j:=firstindex to orderofmatrix-1 do
autocorrelation[j]:=autocorrelation[j]• exp((j*j-jmeansq)*const1)
end; lof if scaledl
{multiplication of autocorrelation with inverted matrix! mean:=O.O; i:~O; for j:=firstindex to orderofmatrix-1 do
mean:=mean+autocorrelation[j]; mean:=mean/(orderofmatrix-1); while mean > J.OE4 do begin
mean:=mean/10.0; i:=i+1 end; mean:=trunc(mean)*pwroften(i); for j:=firstindex to orderofmatrix-1 do
autocorrelation[j]:=autocorrelation[j]-mean; writeln('start of multiplication'); (*for i:=firstindex to velnumofchan do begin
velocprob[i]:=O.O; for j:=firstindex to orderafmatrix do
velocprob[i]:=velocprob[i]+ invmatrix[i,j]•autocorrelation[j];
write('.' l end; {of for i-statement)*) matrixmultiply(invmatrix,autocorrelation,velprob,
velnumofchan,orderofmatrix); for j:=firstindex to orderofmatrix-1 do
autocorrelation[j):=autocorrelation[j]+mean; if scaled then begin
const1:=numofchan-2; const2:=2.0*numofchan•(numofchan-1l; const3:=jmeansq/(numoffringes•numoffringes); for i:=firstindex to velnumofchan do begin
taufreq[i]:=(const1*(i+1)+numofchan)/const2; velocprob[i]:=velocprob[i]•
exp(taufreq[i]•taufreq[i]•const3) end lof for statement!
end; lof if statement!
(calculation of background, only possible if the last matrixrow is readl lbackground:=O.O; for j:=firstindex to orderafmatrix do
background: =background+ . invmatrix[orderofmatrix,j]•autocorrelation[J];I
lnormalise the peak of the velocity distributionl writeln;writeln; writeln('peak search and normalisation'); peakindex:=lowbound; max:=0.01; for i:= lowbound+1 to upbound do
------------------- --- ------------------- -----------
begin if velocprob[i-1]>-0.0S*velocprob[i] then {this is supposed to rule out oscillation peaksl begin
if velocprob[i]>max then begin
max:=velocprob[i]; peakindex:=i
end {of inner ifl end lof outer ifl
end; lof for i statement) if max>0.01 then
el se
for i:=firstindex to velnumofchan do velocprob[i):=velocprob[i]/max
begin intfail:=300; goto 99 {transfer to end of procedure)
end; lof else clausel
99: exit(multiplycorr) end; lof procedure multiplycorrl
1------------------------------------------------------------------l lthis procedure sketches the velocity probability distribution.l procedure sketchvel{ firstindex :integer;
var i x plot yplot
var passvelocity :velvector; var velocprob :velvector);
:integer; :integer; :integer;
{loop index)
begin lof procedure sketchveil page{output); gotoxy{5,21); write('------------------------------------------------------------ 0
r
'------------'); gotoxy(2,22); write(possvelocity[1]:2:1); for i:=1 to 6 do begin
gotoxy(12*i+2,22); write(possvelocity[12*i-1]:2:1)
end; gotoxy(30,23); write('velocity (m/s)'); for i:=O to 21 do begin
gotoxy( 4 r i); write('! ')
end; for i:=O to 5 do begin
gotoxy(O, 4*i+1); write((S-i)/5.0:1:1)
end; gotoxy(0,7); write( 'P(v) '); for i:=firstindex to 72 do begin
end
if (velocprob[i)>-1.0/20) and (velocprob[i]<22.0/20.0) then begin
xplot:=i+S; yplot:=trunc(21-velocprob[i)*20); gotoxy(xplot,yplot); write( '+')
end
end; lof procedure sketch)
----------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------.----
1-----------------------------------------------------------------l lthis procedure calculates the meanvelocity, standarddev. and the squared differences between data and fit}
procedure expf i t ( f irs tindex :integer; var peakindex :integer; var xdata :velvector; var ydata :velvector;
var curtosis :real; var meanvelocity :real; var numofpoints :integer; var skewness :real; var standarddev :real);
const maxnum =8; dim =3;
var i :integer; low :integer; moment1 :real; moment2 :real; moment3 :real; moment4 :real; pointsleft :integer; pointsright :integer; SUIIXY :real; sumx2y :real; sumx3y :real; sumx4y :real; sumy :real; x :real; y :real;
begin lofmainl if peakindex-maxnum>firstindex+1 then
low:=peakindex-maxnum el se
low:=firstindex+1; i:=peakindex; repeat
i:=i-1; pointsleft:=peakindex-i
until (ydata[i)<0.1) or (i<=low); i:=peakindex; repeat
i:=i+1; pointsright:=i-peakindex
until (ydata[i)<0.1) or (i>=peakindex+maxnum); numofpoints:=pointsleft+pointsright+1; sumy:=O.O; sumxy:=O.O; sumx2y:=O.O;
tinput I
(output)
sumx3y:=O.O sumx4y:=O.O for i:=peak ndex-pointsleft to peakindex+pointsright do begin
end;
x: =xdata[i); y:=ydata[i]; sumy:=sumy+y; sumxy:=sumxy+x*y; sumx2y:=sumx2y+x*x*y; sumx3y:=sumx3y+x*x*x*y; sumx4y:=sumx4y+x*x*x*x*y
moment1:=sumxy/sumy; moment2:=sumx2y/sumy; moment3:=sumx3y/sumy; moment4:=sumx4y/sumy; meanvelocity:=moment1; standarddev:=sqrt(abs(moment2-moment1*moment1}); skewness:=(moment3-3.0*moment1*moment2+2.0*moment1*moment1*moment1)/
standarddev•standarddev*standarddev; curtosis:=(moment4-4.0*moment1*moment3+6.0*moment1*moment1*moment2-
3.0*moment1*moment1*moment1*moment1)/ standarddev*standarddev*standarddev*standarddev
end; lof procedure expfitl
end;
end
sketchvel(frstindex,possvel,velprob); note( 40, 20); defaultnext:='F'
el se defaultnext:='I'
'F' :begin expfit(frstindex,ipeak,possvel,velprob,curtos,
meanvel,numpoints,skewnes,standev); writetoscreen(curtos,numpoints,meanvel,
skewnes,standev); defaultnext:='S'
end; 'S' :begin
writetofloppy(airtem,autocorr,boostpres,curtos,day, deltapres,dimeasure,frstchan,frstindex, freqgrating,frinspacing,ifail, lstindex,lload,meanvel,month,numchan, numexp,numpoints,rradius,rev, skewnes,standev,ttau,trigcount);
end;
writetoprinter(autocorr,boostpres,curtos,day, deltapres,dimeasure,lload, meanvel,month,numexp,rradius,rev, skewnes,standev,trigcount,velprob);
lclose(printerfile); close(diskfile,lockl;l defaultnext:='I'
'C' :begin
end;
page(output); lclear screen} gotoll:y(0,2l; contrparameter(frstchan,freqgrating,frinspacing,mdepth,
numchan,numfringes,scale, ttau)
'G' :begin
end;
page(output); param(meanvel,standev,perpvel,visib,noise,numfringes); generatecorr(autocorr,frstchan,frinspacing,numfringes,
ordermatrix,ttau,meanvel,standev, perpvel,visib,noise);
defaultnext:='M'
'E' :begin
end;
page(output); readcorr(autocorr,fileid,frstindex,ifail,lstindex,
numchan,ordermatrix,ttau); defaultnext:='M'
'T' :begin continue:=false; close(printerfile); close(diskfile,lock);
writeln('end of experiment') end
end; lof case statement} 99: if ifail<>O then
errorhandler(blcknumber,fileid,ifail) en~; lof whi~e continue loop) ent(program)
end. lof program analcorrl
( •$G+ I 5+*) {G+ allows goto statement; 5+ puts compiler in swapping model
unit unitproc;
interface con st
type
var
init dimcorr frstindex
lstindex showcorr velnumchan
corveetor matrix
rawdata velvector
diskfile infile infile2 printerfile
0; 100; 1;
94; 0; 72;
{to initialise the correlatorl {dimension of array rawdatal {proc. matrixmultiply is unable to handle any other valuesl
{make sure this is equal to orderofmatrixl {correlogram is plotted for showcorr <> OI {number of channels of velocity distr.)
array[frstindex .. lstindex] of real; array[frstindex .. velnumchan,
frstindex .. lstindex] of real; array[frstindex .. dimcorr] of real; array[frstindex .. velnumchan] of real;
file; file; file; interactive;
{untyped output file to disk) luntyped input file) I idem) {output file to printer)
procedure readmatrix(var blocknumber :integer; var var
var var var var var var var var var
procedure setoutfile(var var var var var var
filename :string; firstchan :integer; firstindex :integer; intfail :integer; invmatrix :matrix; jmeansq :real; moddepth :integer; numofchan :integer; numoffringes :real; orderotmatrix :integer; scaled :boolean; taumeansq :real; velnumofchan :integer);
dayofmonth directionmeasure intfail monthofyear outfilename triggercount
:integer; :char; :integer; :integer; :string; :integer);
procedure writetoscreen(var curtosis :real; :integer; :real; :real;
var numofpoints var meaovelocity var skewness var standarddev : real);
procedure writetofloppy(var airtemp :real; var autocorrelation :corvector;
var boostpressure :real; var curtosis :real; var dayofmonth :integer; var deltapressure :real; var directionmeasure:char; var firstchan :integer;
firstindex :integer; var freqofgrating :real; var fringespacing :real; var intfail :integer;
lastindex :integer; var load :real; var meaovelocity :real; var monthofyear :integer; var numofchan :integer; var numofexp :integer; var numofpoints :integer; var radius : real; var rpm :real; var skewness :real; var standarddev :real; var tau :real; var triggercount :integer);
procedure writetoprinter(var autocorrelation :corvector; var boostpressure :real;
procedure readcorr(var var
var
var var var
var curtosis :real; var dayofmonth :integer; var deltapressure :real; var directionmeasure:char; var load :real; var meaovelocity :real; var monthofyear :integer; var numofexp :integer; var radius :real; var rpm :real; var skewness :real; var standarddev :real; var triggercount :integer var velocprob :velvector);
autocorrelation :corvector; filename :string; firstindex :integer; intfail :integer; lastindex :integer; numofchan :integer; orderotmatrix :integer; tau :real);
procedure contrparameter(var firstchan :integer; :real; :real; :integer;
var freqofgrating var fringespacing var moddepth
var numofchan var numoffringes var scaled var tau
procedure errorhandler(var blocknumber var filename var intfail
implementation
:integer; :string; :integer);
:integer; :real; :boolean; :reall;
{------------------------------------------------------------------) lthis procedure sets the disk output file} procedure setoutfile;
label 99;
var dummystring :string;
begin lof procedure setoutfilel
99:
writeln('enter name of outputfile'); str(dayofmonth,dummystring); outfilename:=concat('#S:LDA',dummystring,'/'1; str(monthofyear,dummystring); outfilename:=concat(outfilename,dummystring); str(trunc(triggercount*720.0/2048.0),dummystring); case directionmeasure of
end;
'T' :outfilename:=concat(outfilename, 'T' ,dummystring); 'R' :outfilename:=concat(outfilename,'R',dummystring); 'A' :outfilename:=concat(outfilename,'A',dummystring)
writeln('type <sp> for ',outfilename); readln(dummystring); if dummystring<>' ' then
outfilename:=dummystring; writeln('put in drive 2 a floppy for data storage'); writeln('when ready, press return'); readln(dummystring); (*$1-*) close(diskfile,lock); {to close previous diskfilel rewrite(printerfile, 'printer:'); rewrite(diskfile,outfilename); intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
end;
intfail:=intfai1+200; goto 99
end; {of procedure setoutfilel
{this procedure reads the input from disk) procedure readmatrix;
label 99;
var blockstransferred dummystring i intscale
:integer; :string; :integer; :integer;
tnumber of blocks transferredl
{loop index! lintscale=1 means a scaled matrix is usedl
j :integer; (loop index) realbuffer :array[ 1 .. 128]
of real; (buffer array used in blockreadl
begin lof procedure readmatrixl writeln('enter name of inputfile,'); filename:='I4:1NV20/4.DATA'; writeln('type <sp> for ',filename); readln(dummystring); if dummystring<>' ' then
filename:=dummystring; writeln('put in drive 1 the floppy containing ',filename); writeln('when ready, press return'); readln(dummystring); (*$1-*) (turn off automatic 1/0 checking) !input file should already exist so open with reset) reset(infile,filename); intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
intfail:=intfail+200; goto 99 {transfer to end of procedure)
end; tof if intfaill writeln('loading matrix, please wait'); blocknumber:=O; blockstransferred:=blockread(infile,realbuffer,1,blocknumber); wr i te ( ' . ' ) ; intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
intfail:=intfail+200; goto 99; (transfer to end of procedure)
end; tof if intfaill if blockstransferred<1 then begin
intfail:=230; goto 99
end; lof if blockstransferredl intscale:=trunc(realbuffer[1]); firstchan:=trunc(realbuffer[2]); numofchan:=trunc(realbuffer[3]1; moddepth:=trunc(realbuffer[4]l; taumeansq:=realbuffer[5]; jmeansq:=realbuffer[6];
numoffringes:=realbuffer[7]; orderofmatrix:=numofchan+1-tfirstchan-1); for i:=firstindex to velnumofchan do begin
blocknumber:=i-firstindex+1; blockstransferred:=blockread(infile,realbuffer,1,blocknumber); writei'. '); intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
intfail:=intfail+200; goto 99 ·
end; tof if intfaill if blockstransferred<1 then begin
intfai1:=230; goto 99
end; tof if blockstransferredl for j:=firstindex to orderotmatrix do
invmatrix[i,j]:=realbuffer[j-firstindex+1] end; {of for statement) if intscale=1 then
scaled:=true el se
scaled:=false; 99: (*$1+*1 {turn automatic errorchecking back on)
close(infile) end; tof procedure readmatrixl
{------------------------------------------------------------------1 lthis procedure writes to floppy} procedure writetofloppy;
label 99;
var blockstransferred i realbuffer
:integer; :integer; :array[1 .. 128] of real;
begin lof procedure writetofloppy} gotoxy{O,O); write('enter radius: '); gotoxy( 14, 0); readln(radius); realbuffer[1]:=dayofmonth; realbuffer[2]:=monthofyear; realbuffer[3]:=radius; realbuffer[4]:=triggercount*720.0/1024.0; realbuffer[S]:=firstchan; realbuffer[6]:=numofchan; realbuffer[7]:=tau; realbuffer[8]:=freqofgrating; realbuffer[9]:=meanvelocity; realbuffer[10]:=standarddev; realbuffer[11]:=curtosis; realbuffer[12]:=numofpoints; realbuffer[13]:=skewness; realbuffer[14]:=boostpressure; realbuffer[15]:=deltapressure; realbuffer[16]:=airtemp; realbuffer[17]:=rpm; realbuffer[18]:=load; case directionmeasure of
end;
'T' :realbuffer[19]:=1.0; 'R' :realbuffer[19]:=0.0; 'A' : realbuffcr[ 19]: =-1. 0
for i:=firstindex to lastindex do realbuffer[20+i-firstindex]:=autocorrelation[i];
for i:=21+lastindex-firstindex to 128 do realbuffer[i]:=O.O;
(*$!-*) blockstranferred:=blockwrite(diskfile,realbuffer,1,numofexp); intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
end;
intfail:=intfail+200; goto 99
if blockstransferred<1 then begin
intfail:=225;
-- ---------
99:
goto 99 end;
end; lof procedure writofloppy}
{-----------------------------------------------------------------1 {this procedure writes to the screen) procedure writetoscreen;
begin tof procedure writetoscreenl gotoxy(50,31; writeln('numofpoints : ',numofpoints:2); gotoxy(50,4); writeln('meanvelocity: ',meanvelocity:2:1); gotoxy(50,5); writeln('standarddev :',standarddev:2:1); gotoxy(50,6); writeln('skewness :',skewness:2:1); gotoxy(50,7); writeln('curtosis : ',curtosis:2:1)
end; tof procedure writetoscreenl
{-------------------------------------------------------------------1 {this procedure writes to the printer) procedure writetoprinter;
var i,j str
:integer; :string;
begin {of procedure writetoprinterl if (numofexp mod 50)=0 then begin
end;
for i:=1 to 10 do writeln(printerfile);
writeln(printerfile, 'page ',numofexp div 50); writeln(printerfile); writeln(printerfile,'date:',dayofmonth, '-',monthofyear); case directionmeasure of
end;
'T' :str:='tangential component velocity'; 'R' :str:='radial component velocity'; 'A' :str:='axial component velocity'
writeln(printerfile,str); writeln(printerfile, 'boostpressure (kPa):
boostpressure:2:2); writeln(printerfile, 'press. dif. orifice (kPa): '
deltapressure:2:2); writeln(printerfile, 'rpm engine (rpm): ',rpm:4:2); writeln(printerfile,'load engine (kilogram): ',Ioad:2:2); writeln(printerfile,'crank angle (degrees): ',
triggercount*720.0/2048.0:3:2); writeln(printerfilel; writeln(printerfile, 'radius meanvel.(m/s) standev.(m/s)
'skewness curtosis')
writeln(printerfile,radius:3:1,' meanvelocity:2:1,' standarddev:2:1,' skewness:2:1,' curtosis:2:1);
numofexp:=numofexp+1 end; tof procedure writetoprinterl
1------------------------------------------------------------------l lthis procedure reads a stared autocorrelation from diskl procedure readcorr;
label 99;
var blockstransferred blocknumber j realbuffer
:integer; :integer; :integer; :array[1:128] of real;
begin lof procedure readcorrl writeln('enter name of file'); readln(filename); (*$5-*1 reset(infile2,filename); intfail:=ioresult; if intfail<>O then begin
end;
intfail:=intfail+200; goto 99
writeln('enter number of block to read (0 for first)'); readln(blocknumber); blockstransferred:=blockread(infile2,realbuffer,1,blocknumber); for j:=firstindex to lastindex do
autocorrelation[j):=realbuffer[20+j-firstindex]; 99: close(infile2);
(*$5+*) end; lof procedure readcorrl
1-----------------------------------------------------------------l lthis procedure shows some of the parameters used in the calculationsl procedure contrparameter;
begin lof procedure contrparameterl if scaled then
write.ln( 'scaled matrix') el se
writeln('non-scaled matrix'); writeln; writeln('starting.channelnumber correlator: writeln('number of channels correlator: writeln('modulation depth: writeln('number of fringes in beam radius: writeln( 'tau: writeln('frequency of grating: writeln('fringespacing:
'micrometer') end; lof procedure contrparameterl
', firstchan); ',numofchan); ' , moddepth) ;
',numoffringes:2:1); ', tau*1E9: 2: 1, ' ns'); ',freqofgrating:2:1,' Hz'); ',fringespacing*1E6:2:1,
.PROC BOOTK7023,2
:;~i~-;;~~~~~~~-i~i~i~îi~~~-~~~-~;;;-~ï~-~~i;-~;---;the interface board in mode 0 with code 13. ;(See INTEL 8255A description). ;This procedure also sets the correct correlator ;mode for computer readout (high nibble of $COFD) ;and clears the control gate. ;Initialization of the 8255 may be skipped if ;command word (2nd procedure parameter) is non zero . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -. ;PORT MEMORY USAGE: ;$COFC: control word location ;$COFD: monitor gate :lower nibble input
output , :higher nibble ;$COFE: data gate :input ;$COFF :control gate :output . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -. ;ZERO-PAGE MEMORY USAGE: ;$00-$01: Returnadressof calling Pascal programme ;$02-$03: Return code error (0 = no-error) . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -. ;Procedure written by G.Hommersom, May 1986 ·--------------------------------------------------.
$0
Save return adress calling Pascal programme PLA LOWBYTE STA 0 PLA STA 1
Hl BYTE
Store error code adress pointer - - - - - -PLA LOWBYTE STA 2 PLA STA 3
HIBYTE
Get lowbyte command word -PLA BNE $0 , NOT ZERO:--->
Set mode 8255 I/0 chip - - - - -LDA 183 CODE WORD STA OCOFC
Initialize correlator - - - - - - - - - - -LDA IOBO CORRELATOR IN COM-STA OCOFD PUTER READOUT MODE LDA 10 CLEAR CONTROL GATE STA OCOFF
Clear error code - - - - - - - - - - - - - -TAY STA (2),Y INY STA (2),Y
- - - Correlator ready test - - - - - -STA 35 ; SET DELAY: 256 LOOPS
- Stop correlator - - - - - - - - -LDA OCOFF
, $1
. $2
.
ORA 14 STA OCOFF AND IOFB STA OCOFF
Wait for 'CORRELATOR LDA OCOFD
READY' prompt - - - - -
AND 11 . BEQ $2 DEC 35 BNE $1
; CORRELATOR READY:---> ; DECREMENT COUNTER ; WAlT TIME LEFT: ---->
Set error DEY
'CORRELATOR NOT READY AFTER STOP' ; SET POINTER INDEX
LDA 19 STA (2),Y
Return to PASCAL PLA LDA 1 PHA LDA 0 PHA RTS
; SET ERROR CODE ; STORE ERROR CODE
caller - - - - - - - -; CLR STACK (HIBYT CMD)
.PROC OPERATEK7023,1 ;--------------------------------------------------;This procedure outputs commands to START, STOP and ;RESET the correlator. ;command value 1 :RESET
. = 2 :START = 4 :STOP
;MEMORY USAGE: ;$00-01 Return adress of calling PASCAL programme ;$02 low byte command word ;$03 2's complement of $02 ;$COFF control gate to correlator . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -. ;Procedure written by: G.Hommersom, May 1986 ;--------------------------------------------------
Save return PLA STA 0 PLA STA 1
adress calling PASCAL programme LOWBYTE
HIBYTE
Get command parameter - - - - - - - - - - -PLA LOWBYTE STA 2 PLA LDA 2 EOR IOFF STA 3 .
HIBYTE NOT USED LOWBYTE COMMAND 2'S COMPLEMENT STORE
Send command: toggle function bit - -LDA OCOFF
ORA 2 STA OCOFF AND 3 STA OCOFF
Return to PASCAL programme - - - - - - - - -LDA 1 PHA LDA 0 PHA RTS
.PROC READK7023,3
:~hi~-~~~~~d~~~-~~~d~-~h~-~~~~~ï~~~~-~~~~~~-~~d----;places the result in the memory area of the PASCAL ;array 'CORRELOGRAM [numofchan] in floating point ;format. (See Pascal Operating System Ref. Manual). ;Read errors are indicated by a return code that ;contains information about the correlator channel ;being read when the error occurs. ;Formula to retrieve the channel: returncode-10 ;Other generaled error codes:
.
0 no error 7 array CORRELOGRAM not filled when
end of file symbol was detected. 8 array CORRELOGRAM full befere
end of file symbol was detected. 9 correlator not ready after STOP
- - - - - - - - - - - - - - - - - -;MEMORY USAGE: ;$00-$01 Return adress calling PASCAL programme ;$02-$03 Pointer to adress errorcode ;$04 :Length vector correlator output ;$05-$06 :Pointer element correlator vector ;$20-$23 :Value element correlator vector ;$24-$27 :Value of digit read from correlator ;$28 :Start value of $27 ;$32 :Counter: entries into 'KEYHIT' ;$33 :Current correlator channel being read ;$34 :Delay counter: wait loop correlator out ;$35 :Delay counter: wait loop correlator out ;$COFD :Monitor gate correlator inteface ;$COFE :Data gate correlator output ;$COFF :Control gate to correlator
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -:;r~c~d~re written by: G.Hommersom, May 1986 ·-------------------------------------------------.
Save return PLA STA 0 PLA STA 1
adress calling PASCAL programme LOWBYTE
HIBYTE
WAIT $01
$0
;====== NEXTNUM $1
Store pointer adress errorcode PLA LOWBYTE STA 2 PLA STA 3
HIBYTE
Get dimension PLA
[NUMOFCHAN) of CORRELOGRAM -LOWBYTE
STA 4 PLA ; SKIP HIBYTE
pointer current element CORRELOGRAM LOWBYTE
Store PLA STA 5 PLA STA 6
HIBYTE
Initialize errorcode and channel count - -LDY 10 TYA STA (2), Y INY
LOWBYTE INCREMENT OFFSET HIBYTE STA (2), Y
STA 33 Check 'CORRELATOR
STY 32
; CHANNEL COUNTER READY' or keyboard entry -
ENTRY COUNTER= '1' TAY LDA OC010 LDA OCOOO AND 180 BNE KEYHIT
Control 'CORRELATOR LDA OCOFD AND 11
•y• = '0' CLR KEYBOARD STROBE READ KEYBD.BUFFER FORMAT MASK
; KEY HIT: ---> READY' prompt - -
BNE $01 , NOT READY: ---> Toggle 'READOUT START' bit - - - - - -
LDA IOAO STA OCOFD LDA IOBO STA OCOFD
Set: 'PROCESSOR READY' and 'READOUT DEMAND' LDA OCOFF AND 17F ORA 140 STA OCOFF
Read correlator output until start marker JSR READOUT READ CORRELATOR CMP ISF BNE $0
Read next correlator INC 33 JSR READOUT BNE $1
Number buffer LDA #0 STA 20 STA 21
'0'
DATA= '<---• , NO: --> channel =============== ; INCREMENT CHANNEL NO ; READ CORRELATOR ; LEADING BLANK FOUND
; MANTISSA
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
STA 22 STA 23 LDY 18
; EXPONENT
; == == Process next , - Digit buffer
; SET DIGIT COUNTER digit of channel content = '16.
DIGIT LDA #0 STA 24 STA 25 STA 26 LDA 183 STA 27
; MliNTISSA
EXPONENT ' 131 ' REliD DIGIT
$2
$3
JSR READOUT AND lOF MliSK ASCII PARITY
, '0' NOT CONVERTED to floating point format - -
BEQ ZERO Convcrt BCD
ASL A ASL A ASL A ASL A
; SKIP LEliDING ZEROES
Set exponent ($27) conform MSB(it) BCD code -CLC
BCD CODE LENGTH CNT DECREMENT COUNTER DECREMENT EXPONENT NEXT BIT TO 'C'(ARRY) BIT '0': --->
LDX 14 DEX DEC 27 ASL A BCC $2 STA 26 , STORE Mr.NTISSli
End of format conversion - - - - - - - -LDX 27 ; STORE EXP Bl\CKUP STX 28
Process read digits to number - - -LDX 23 , NUMBER STILL '0' BEQ COPY ; YES --> CPX 27 ; EXP.NUMBER=EXP.DIGIT BEQ ADD ; YES:-->
Adjust exponent digit to exp. number - - - -ROR 26 ; CORRECT Mr.NTISSA ROR 25 ROR 24 INC 27 CPX 27 BEQ ADD LSR 26 JMP $3
INCREr.SE DIGIT EXP. EXPONENTS EQUAL? YES: -->
;=============== KEYHIT ============================ ;Routine keyhit sends a 'STOP' instructien to the ;correlator and keeps an 'entry counter' $32. ;Upon second entry, the error code 'CORRELliTOR NOT ;REliDY AFTER STOP' is set, and a jump to the exit ;section of the procedure is executed. ·---------------------------------------------------. KEYHIT
Send 'STOP' instructien to correlator - - -LDA OCOFF ORA 14
. $9
STA OCOFF AND IOFB STA OCOFF DEC 32 BMI $9
- Exit to main JMP WAr'T
UPDATE ENTRY COUNT , 2ND ENTRY: -->
procedure - -
- Set error code LDA OC010 LDA 19 STA (2),Y JMP CLOSE
CLR KEYBOARD STROBE SET ERROR CODE LOWBYTE ONLY EXIT TO PASCAL
;=================================================== ZERO
. $4
ADD
$5
- Continuatien DEY
digit processing (number = 0) -UPDATE DIGIT COUNT
BNE $4 - Exit after 8
JMP STORE processed digits
Digit '0' needs no processing LOl\ 23 BEQ DIGIT , DIGIT '0': --->
Copy digit into number STA 27 LDA 20 STA 24 LDli 21 STA 25 LDA 22 STA 26 JMP TIMETEN ; MULTIPLY BY '10'
- Continuatien digit processing (number <> - - Add mantissae number and digit - - - - -
CLC LDA 20 ADC 24 STA 24 LDA 21 ADC 25 STA 25 LDA 22 ADC 26 STA 26 BCC $6
0) -
Aceomadate 'C'arry LDA 28 CMP 27 ROR 26
of addition - - - - - - -SET 'C'ARRY IF DIGIT EXPONENT WAS ADJUSTED CORRECT MANTISSA
ROR 25 ROR 24 INC 27 INCREMENT EXPONENT
- Addition completed - - - - - - -JMP COPY
; - Aceomadate adjustment digit exponent $6 LDA 28 ; SET 'C'ARRY IF DIGIT
COPY
CMP 27 BCS $5
; EXPONENT WAS ADJUSTED ; ADJUSTED: --->
- Store number into $20-$23 - - - - - - - - - -LDA 24 STA 20 LDA 25 STA 21 LDA 26 STA 22 LDA 27 STA 23
Exit after DEY BEQ STORE
8th read digit - - - - - - - - -; DECREMENT DIGIT CNT ; LAST DIGIT READ
; = = = Multiply number TIMETEN SEC
by 10 = = = = = = = = = = =
$7
Update backup for addition - - - - - - - - -ROR 26 ; MANTISSA ROR 25 ROR 24 LSR 26 ROR 25 ROR 24 INC 27 INC 27
; EXPONENT
Double the number - - - - - - - - - - - - -INC 23 INC 23
Add backup with number - - - - - - - - - - -LDA 20 ADC 24 STA 20 LDA 21 ADC 25 STA 21 LDA 22 ADC 26 STA 22 BCC $7
aceomedate 'C'arry of mantissa addition -LSR 22 MANTISSA ROR 21 ROR 20 INC 23 ; EXPONENT
Final doubling of number - - - - - - - - - - -INC 23
= = End of multiplication by 10 = = = = = = = = = =
. STORE
JMP DIGIT ; GET NEW DIGIT End of digit fetching loop == == == Format conversion to APPLE floating point
LSR 23 ROR 22 ROR 21 ROR 20
$8
Store number LDY 10 LDA 20 STA (5),Y INY LDA 21 STA (5),Y INY LDA 22 STA (5),Y INY LDA 23 STA (5),Y
into CORRELOGRAM - - - - - - - - -POINTER OFFSET GET FIRST BYTE STORE INCREMENT OFFSET SECOND BYTE
THIRD BYTE
; LAST BYTE
Set pointer to next element of CORRELOGRAM INY CLC TYA ADC 5 STA 5 BCC $8 LDA 6 ADC 10 STA 6
ADJUST LOWBYTE
; HIBYTE AFFECTED
Check for <CR> in output stream - - -JSR READOUT ; READ CHARACTER CMP #OD ; ASCII FOR <CR> BEQ EOF ; <CR>: --->
, Check if CORRELOGRAM dimension exceeded ARRAYSIZE CLC
LDA 33 ; GET CHANNEL COUNTER CMP 4 ; COMPARE WITH OlMENSION BCS ARRAYSMAL ; OUT OF BOUNDS: --->
- - - Proceed with reading of next channel - - - - -JMP NEXTNUM ; START WITH NEXT CHANNEL
- - - Check for 'END-OF-FILE' marker in data - - - -EOF JSR READOUT ; SKIP <LF> AFTER <CR>
JSR READOUT ; GET NEXT CHARACTER CMP 12A ; ••• = 'END-OF-FILE' BNE ARRAYSIZE ; NO'*': --->
Channel count = CORRELOGRAM dimension at 'EOF' LDA 4 CMP 33 BNE ARRAYBIG ; CHAN<CORR: --->
;====== End of channel read loop ===================== CLOSE
Reset 'READOUT DEMAND' - - - - - - - - - - - -LDA OCOFF AND IOBF STA OCOFF
Reset 'READOUT START' - - - - - - - - - - - - -LDA IOBO STA OCOFD
Return to PASCAL caller - - - - - - - - - - - -LDA 1 PHA
LDA 0 PHA RTS
;================SUBROUTINES CALLED =================== ;--------------- ARRAYSMAL ----------------------------;Arraysmal sets the errorcode for 'CORRELOGRAM FULL ;BEFORE END-OF-FILE DETECTED' and jumps to exit section ;of the procedure ·------------------------------------------------------. ARRAYSMAL LDY 10 POINTER OFFSET
LDA #8 ERROR CODE STA (2),Y STORE JMP CLOSE EXIT
;--------------- ARRAYBIG -----------------------------;Arraybig sets the errorcode for 'END OF FILE READ ;BEFORE CORRELOGRAM WAS FILLED' and jumps to exit ;section of procedure
ARRAYBIG LDY #0 POINTER OFFSET LDA 17 ERROR CODE STA (2),Y STORE JMP CLOSE EXIT
;---------------- READOUT -----------------------------;Readout gets a digit from the correlator through the ;data gate of the interface, removes ASCII parity bit ;and transfers the digit to the calling procedure in ;the 'A'(ccumulator) ;The digit from the correlator is in BCD format ·------------------------------------------------------. READOUT JSR DATAREADY
LDX OCOFE ; Toggle PROCESSOR READY
LDA OCOFF ORA 180 STA OCOFF AND 17F STA OCOFF TXA AND 17F
ENDSUB RTS
CORRELATOR OUTPUT READY GET DIGIT for next digit - - - - -
TRANSFER DIGIT TO 'A' REMOVE ASCII PARITY
;---------------- DATAREADY --------------------------;Dataready waits max. 0.26 seconds for the DATA STATIC ;prompt of the correlator to appear. ; [64*(256•(4+2+2+5+3)+5+3)) cycles] ;lf the prompt does not appear, the errorcode 'CHANNEL ; ... NOT READ' is generated and a jump to the exit ;section of the procedure is executed. ·-----------------------------------------------------. ; - - - Initialize DATAREADY LDA 10
STA 35 LDA 140 STA 34
wait counters - - - - - - - - - - -
Check 'DATA
; FAST COUNTER
; SLOWCOUNTER STATIC' prompt - - - -
$10 LDA OCOFD AND 12 BNE ENDSUB ; DATA STATIC:--->
Update waiting loop counters - - - - - -DEC 35 FASTCOUNT BNE $10 NO SLOWCNT:--> DEC 34 SLOWCOUNT BNE $10
Waiting time exceeded: set errorcode LDA 33 GET CHANNEL NUMBER ADC IOA INCREMENT WITH '10' LDY 10 POINTER OFFSET STA (2),Y ; STORE ERRORCODE
Pull excess return adresses from stack PLA RETURN TO READOUT PLA PLA RETURN TO PROCEDURE PLA JMP CLOSE TO EXIT SECTION PROC
;=============== END OF FILE ========================= .END
.PROC MATRIXMULTIPLY,5
:~~~;i~~~i~i~i~-i~-~~~i;~~~-~~;-~~~-1~-~~~-~~~=~i;~~ï-------;processing software package VALIT. ;It multiplies a vector [DIM2] filled with integer elements ;in floating point format, with a matrix [DIM1,DIM2] to ;get a result vector [DIM1]. ;Matrix and result vector are reals in floating point format.
;Memory use zero page: ;$00 - $01 Return adress of calling PASCAL programme ;$02 DIM2 value: multiplicator vector length <=256 ;$03 DIM1 value: result vector length <=256 ;$04 - $05 Pointer: current result vector element ;$06 - $07 Pointer: start adress multiplicator vector ;$08 - $09 Pointer: current matrix element ;$0A Counter: remaining elements multiplicator ;$OB - $0C Pointer: current element multiplicator ;$00 Number unused bits in sign vector $10-$1F ;$OE Length sign vector $10-$1F (bytes) ;$OF Counter: dot position on screen ;$10 - $1F Vector with signs multiplicator elements <=128
· ;$20 - $23 Multiplicator of current multiplication ;$24 - $27 Matrix element currently multiplied ;$28 - $2A Mantissa matrix element modified for addition ;$2C - $2F lintermediatel result current multiplication
- - - - - - - - - - - - - - -;Programme written by G.Hommersom, dd.07-07-1986
~~o~u~e~t~tlo~,;~I;:-Slg~a~l~e~w~r~.~ CR~p~r~ ~-157-028) :UCSD Pascal 1.1 Operating System Ref.Man. :Apple IIe Reference Manual (ROOK 16218) :Programming The Apple II in Assembly Language
·-----------------------------------------------------------1
I Save return adress of calling PASCAL programme - - -PLA LOWBYTE STA 0 PLA HIBYTE STA 1
;- Get dimension multiplicator vector ------PLA LOWBYTE DIM2 STA 2 STA OA SET ELEMENT COUNTER AND 17 DETERMINE SPACE FOR EOR 117 SIGN VECTOR (BYTES) CMP 17 ALL BYTES FILLED BNE $0010 NO ---> LDA IOFF
$0010 STA OD STORE UNUSED BITS-1 SEC FOR COUNTING PURP. ADC OA ADD ($0A + 1) AND LSR A DETERMINE SIGN-LSR A VECTOR LENGTH LSR A (BYTES)
$0011
I
.
. ;= = = $000
TAX DEX STX OE PLA
Get dimension PLA STA 3
. STORE END ADRESS OF SIGN VECTOR SKIP HIBYTE
solution vector -; LOWBYTE DIM1
Print 'end-of-multiplication' marker on screen - -STY OC001 ; ENABLE PAGE2 SWITCH LDY OC01C ; READ PAGE2 SWITCH TAX INX TXA LSR A LSR A STX OC054 BCS $0011 STX OC055
MARKER POS. IN 'A' 80COL SCREEN FORMAT ONLY 2ND DOTS SHOWN DETERMINE CORRECT DISPLAY PAGE
TAX SCREEN POS. IN 'X' LDA 13C 'EOC' MARKER CODE ORA 180 DISPLAY FORMAT MASK STA 0600,X ; STORE ON SCREEN
Back to processing memory - - - - - - - - - - - - -TYA 'PAGE2' VALUE THROUGH ASLA 'A' INTO 'C'(ARRY) LDA #0 CALCULATE OFFSET TO ADC 10 CORRECT MEMORY PAGE TAX OFFSET IN 'X' STA OC054,X RETURN TO MEMORY PAGE PLA SKIP HIBYTE DIM2
Store result vector pointer - - - - - - -PLA LOW BYTE STA 4 PLA STA 5
HIBYTE
Store multiplication vector pointer - - -PLA LOW BYTE STA 6 POINTER TO 1ST ELEM. STA OB PTR TO CURRENT ELEM. PLA HIBYTE STA 7 1ST ELEMENT STA OC ; CURRENT ELEMENT
Store matrix pointer - - - -PLA LOWBYTE STA 8 PLA STA 9
UI BYTE
Reset screen dot position to left margin - - - - - -LDA #0 STA OF ,
Change floating point format multiplicator CLC LDX #4 SET BYTE COUNTER LDY 10 SET RELATIVE PTR
$001
$006 $007
·= '
LDA (OB),Y GET BYTE ROL A SHIFT ONE BIT STA (OB),Y RESTORE INY ADJUST REL. PTR DEX DECREMENT COUNTER BNE $001 ; ELEMENT COMPLETED?
- Save sign multiplicator in 'sign vector' LDX OE ; LENGTH SIGN VECTOR ROR 10,X ; SIGN: 'C'-->SIGNVEC DEX ; DECREMENT COUNTER BPL $007 ; WHOLE VECTOR UPDATED
End sign vector update loop - - - - -CLC JSR NEXTEL ; GET NEXT ELEMENT BNE $000 ; VECTOR COMPLETED?
End format change loop = = = = = = = = JSR RESTIN ; RESTORE ADRESSES
Get sign first multiplicator element -LDY OD ; NUMBER UNUSED BITS BMI NEWROW ; SHIFT VECTOR ONLY IF BEQ NEWROW ; NECESSARY JSR ROLLSIGN ; ROLL SIGNVECTOR BITS
;===== Loop: matrix row * multiplicator vector ============ NEWROW LDA #0 JNITIALIZE SIGN '+'
PHA ON STACK STA 2C SET SOLUTION TO '0' STA 2D STA 2E STA 2F
Get sign first multiplicator element - - - -LDY OD ; SHIFT ONLY IF BMI NOROLL ;.NECESSARY
;== == Loop: matrix element )multiplicator element NEWCOL LDY 11
CLC ; SJGN = '+' JSR ROLLSIGN ; CURRENT SIGN IN 'C' BCC NOROLL ; PAST SIGN WAS '+'?
Correct last element of sign vector - - ~ LDX OE SIGN VECTOR LENGTH LDA 180 EOR 10,X STA 10,X
Get multiplicator NOROLL LDY 10
LDA (OB), Y STA 20 LDA (8),Y ASL A STA 24 STA 28 INY LDA (OB),Y STA 21 LDA (8), Y
'FLIP' LAST SIGN , STORE RESULT and matrix element to 0-page
PTR LOWBYTE MANTISSA MULTIPLICATOR STORE IN '0'-PAGE MATRIX CHANGE FORMAT STORE '0'-PAGE MANIPULATION MANT. PTR MlDBYTE MANTISSA MULTIPLICATOR
MATRIX
. $0072 . $0073
. $008
i= :::
$009
ROL A CHANGE FORMAT STA 25 STA 29 INY PTR HIBYTE MANTISSA LDA (OB),Y MULTIPLICATOR STA 22 LDA (8),Y MATRIX ROL A CHANGE FORMAT STA 26 STA 2A INY PTR EXPONENT BYTE LDA (0B),Y MULTIPLICATOR BEQ $0072 MULTIPLICATOR '0'--> AND 17F CHANGE 2-COMPL. FMT TAX STORE MOD.EXP.IN'X' LDA (B),Y MATRIX ROL A CHANGE FORMAT BNE $0073 ; MATRIX < >0-- >
Exit for multiplication by '0' - -JMP ZERO ; NO MULTIPLICATION
Start multiplication - - - - - - - - -TAY ; MATRIX EXP.IN Y PHP SIGN (C) ON STACK STX 27 , STORE MULTIP.EXP
Determine number of mantissa bits multiplicator INX SIGNIF.MANT.BITS CPX lBO MULTIP.WAS '1'? BEQ $011 YES: -->EXIT TO ADD CPX 119 >24 SIGN.MANT.BITS BCC $008 NO:--> LDX 118 LIMIT TO 24 BITS CLC
Determine exponent result - - - - - - - - - - - - -ADC 27 ; ADD MULTIPLIC.EXP TAY ; STORE RESULT IN 'Y' INY ; INCREMENT IT
= Mantissa multiplication = = = = = = = = SEC '1' ROLLED IN 1ST TIME ROR 2A KEEP BACKUP MANTISSA ROR 29 READY FOR ADDITION ROR 28 ASL 20 ROL 21 ROL 22
SHIFT MANTISSA MULTIPLICATOR
BCC $010 ; MSB(IT) WAS '0'--> Add mantissa matrix to (intermediate) result
CLC LDA 24 ADC 28 STA 24 LDA 25 ADC 29 STA 25 LDA 26
;-
$010
;= =
$011
ADC 2A STA 26 BCC $010
Aceomedate LSR 26 ROR 25 ROR 24 INY
'C' of addition mantissa - - - - - - -; MANT.INTERM.RESULT
LSR 2A ROR 29 ROR 28 CLC
INCREASE EXPONENT UPDATE BACKUP MANT.
DEX ; DECREMENT LOOP COUNT BNE $009 ; <>'0' --> CONTINUE
Multiplication of two numbers completed ~ Compute sign multiplication result - - - -
PLA ; GET SIGN MATRIX ELEM. EOR 10 ; WITH MULTIP.EL.SIGN AND 101 ; REMOVE EXCESS INFO PHA ; STORE ON STACK
Add intermediate with 'final' result-------LDX 2F GET EXP.FINAL RESULT BEQ COPY '0' :YES:--> STY 27 STORE EXP.INT.RESULT CPX 27 BEQ $012
Addition with JSR ADJEXP CPX 2F BEQ $013 STX 2F
Compute sign PLA STA 20 PLA EOR 20 STA 21 LDA 20 PHA LDA 21
; EXPONENTS EQUAL unequal exponents - -
; EQUALIZE EXP. ; MULT RES > FINAL RES. ; MULT RES LARGEST ---> ; STORE EXP FINAL RES
final result (final < intermediatel GET SIGN INT.MULTI
GET SIGN PREV.RESULT COMPARE SIGNS SAVE COMPARISON SAVE SIGN INTERMED. RESULT ON STACK
BNE $014 ; SIGNS EQUAL:NO --> Add intermediate and final result and store
JSR ADDMAN $0140 JMP ZERO ; EXIT TO END OF CALC.
$014
. $013
- Subtract intermediate from final result and store -JSR INTERCH ; TRANSFER LARGEST NO. JSR SUBMAN ; TO CORRECT PLACE, JMP ZERO ; SUBTRACT AND EXIT
- Compute sign final result (intermediate < finall -PLA GET SIGN INTERMED. STA 20 PLA PHA EOR 20
GET SIGN FINAL RES. KEEP SIGN FINAL COMPARE SIGNS
BNE $015 ; SIGNS EQUAL:N ---> Add intermediate and final result and store
JSR ADDMAN JMP ZERO ; EXIT TO END OF CALC
- Subtract intermediate from final result and store -$015
$012
$016
$0161
COPY
ZERO
. $017
;==
JSR SUBMAN JMP ZERO"
Compute sign PLA STA 20 PLA PHA EOR 20 BNE $016
; EXIT TO END OF CALC final result (final = intermediatel
GET SIGN INT MULT
, GET SIGN PREV.RES SAVE SIGN ON STACK COMPARE SIGNS
; SIGNS EQUAL:NO:--> Add intermediate
JSR ADDEQ and final result and store
JMP ZERO ; EXIT TO END OF CALC - Subtract intermediate and final result and store - -
JSR SUBEQ TYA BEQ $0161 PLA EOR 101 PHA JMP ZERO
SIGN CHANGED NO: ---> GET STORED SIGN CHANGE SIGN RESTORE SIGN
Copy intermediate LDA 24
; EXIT TO END OF CALC salution into final result
STA 2C LDA 25 STA 2D LDA 26 STA 2E STY 2F
Put correct sign on stack - - - - - -PLA SIGN INTERM.RES TAX STORE IN 'X' PLA DEFAULT SIGN '+' TXA 'X' THROUGH 'A' PHA ; ON STACK
Prepare for next element multiplication- -Matrix element pointer to next element -
CLC LDA 14 INCREMENT LOWBYTE ADC 8 OF POINTER STA 8 BCC $017 HIBYTE AFFECTED? LDA 9 ADC #0 STA 9
Multiplicator JSR NEXTEL BEQ $018 JMP NEWCOL
Result vector
pointer to next element - - - - - - -; MOVE POINTER ; LAST ELEMENT:--> ; CONTINUE MULTIPL.
element computed ~= ~~ ~~
' $018
$019
$020
$0201
- Force result PLA ROR A ROR 2F ROR 2E ROR 2D ROR 2C
- Restere into LDY #3 LDX 2C,Y TXA STA (4), Y DEY BPL $019
Set pointers CLC JSR RESTIN LDA 4 ADC 14 STA 4 BCC $020 LDA 5 ADC #0 STA 5
into APPLE format - - - - -GET SIGN FROM STACK INTO CARRY FORCE IN APPLE PASCAL FORMAT
correct memory location OFFSET FROM BASE GET BYTE 0-PAGE
'
STORE IN MEMORY DECREMENT COUNTER NOT READY: --->
next result vector element calculation -
RESET MULTIP.POINTER MOVE POINTER RESULT VECTOR ELEMENT
HIBYTE AFFECTED
CLC ; DEFAULT SIGN '+' - Save sign of last multiplicator element
LDY 11 JSR ROLLSIGN BCC $0201 LDA 180 LDX OE EOR 10,X STA 10,X
Shift sign vector LDY OD BMI $0202 BEQ $0202 JSR ROLLSIGN
CORRELOGRAM ELEMENT SIGN WAS '+' -->
OFFSET LAST BYTE FLIP LAST BIT
; RESTORE CORRECTION into starting position ; SET COUNTER ; NO SHIFT REQUIRED
$0202 All matrix rows
DEC 3
; SHIFT SIGN VECTOR . multiplied with multiplicator
; CALCULATION COMPLETE
; -
$0204
BEQ END Write progression
LDY OC01C LDA OF INC OF LSR A LSR A LDX OC054 BCS $0204 LDX OC055 TAX LDA IOAE ORA 180 STA 0600,X
; YES:--> END OF PROGR. dot on screen - - -
READ PAGE2 SWITCH GET DOT POSITION INCREMENT POS.COUNT 80COL SCREEN FORMAT ONLY 2ND DOT SHOWN DETERMINE CORRECT DISPLAY PAGE
SCREEN POS IN 'X' 'DOT' DISPLAY CODE DISPLAY FORMAT MASK STORE ON SCREEN
END
$210
$021
TYA 'PAGE2' VAL. THROUGH ASLA 'A' INTO 'C'(ARRY) LDA 10 CALCULATE OFFSET TO ADC 10 CORRECT MEMORY PAGE TAX OFFSET IN 'X' STA 0C054,X ; RETURN TO MEM. PAGE
- Start with next matrix row calculation -JMP NEWROW
- Force multiplicator into APPLE format -- Shift sign vector into start position - -
LDA OD UNUSED BIT COUNT BMI $210 , NO SHIFT --> LDY 11 SHIFT ONE BIT JSR ROLLSIGN LDY 11 SHIFT SIGN IN 'C' JSR ROLLSIGN
- Adjust format multiplicator element - - - - - - - - -LDY 13 SET COUNTER LDA (OB),Y GET BYTE ROR A ADJUST FORMAT STA (OB),Y RESTORE DEY DECREMENT COUNTER BPL S021 NOT ALL BYTES:--> CLC JSR NEXTEL BNE $210
GET NEXT ELEMENT ALL ELEM.: --->
Return to PASCAL programme - - - - - - - - - - - - -LDA 1 PHA LDA 0 PHA RTS
;===============USED SUBROUTINES ========================== ;-------------- NEXTEL ------------------------------------; Nextel sets the pointer $0B-$0C to the next element of ; the multiplication vector and decrements the element ; counter SOA ;----------------------------------------------------------NEXTEL LDA 14
ADC OB STA OB BCC $040 LDA OC ADC 10 STA OC
$040 DEC OA RTS
INCREMENT LOWBYTE MULTIPLICATOR PTR.
HIBYTE AFFECTED?
; DECREMENT COUNTER
;-------------- RESTIN -----------------------------------Restin resets the pointer $0B-SOC to the memory position of the first element of the multiplication vector. The element counter SOA is reset to the length of the multiplication vector.
;---------------------------------------------------------RESTIN LDA 2 ; RESTORE VECTOR LENGTH
STA OA LDA 6 STA OB LDA 7 STA OC RTS
RESTORE VECTOR ADRESS
;-------------- ROLLSIGN ---------------------------------Rollsign shifts the sign vector $10-$1F (maximum length) bit by bit. The number of shifts is controlled by the Y-register value. The number of bytes actually in use in the sign vector is contained in $OE. The sign of the current multiplicator element is bit '0' of $10 (during multiplication). During format transforms, the sign of the current multiplicator element is in 'C'(arry).
;---------------------------------------------------------ROLLSIGN LDX OE GET VECTOR LENGTH
ROLL COMPLETE VECTOR $51 ROR 10,X DEX BPL $51 VECTOR ROLLED 1 BIT DEY BNE ROLLSIGN ALL BITS SHIFTED RTS
·-------------- ADDMAN -----------------------------------' Addman adds the mantissa elements stored in $24-$27 with
those stored in $2C-$2E and stores the result in $2C-$2E The exponent is expected in 'X'-register. The exponent of the result is stored in $2F
·---------------------------------------------------------' ADDMAN CLC LDA 2C ADC 24 STA 2C LDA 2D ADC 25 STA 2D LDA 2E ADC 26 STA 2E BCC $60 LSR 2E ROR 2D ROR 2C INX
ADDITION YIELD~ 'C' ACCOMODATE CARRY
$60 STX 2F RTS
INCREMENT EXP STORE EXPONENT
;-------------- SUBMAN -----------------------------------Subman subtracts the mantissa elements stored in $2C-$2F from those stored in $24-$27. The result is stored in $2C-$2E. The mantissa of the largest number must be in $2C-$2E The input exponent is expected in the X-register. The exponent of the result is stored in $2F
·---------------------------------------------------------'
SUBMAN SEC LDA 2C SBC 24 STA 2C LDA 2D SBC 25 STA 2D LDA 2E SBC 26 STA 2E
$71 BCS $70 ROL 2C ROL 2D ROL 2E DEX JMP $71
$70 STX 2F RTS
. , SUBTRACTION YIELDS 'C' ACCOMODATE CARRY
DECREASE EXPONENT UNTIL CARRY IS SET STORE EXPONENT
;-------------- ADJEXP ----------------------------------; Adjexp manipulates the mantissa of the smallest number ; of the calculation, until the exponents of both numbers ; are equal ·--------------------------------------------------------, ADJEXP
$91
$90
BCS $90 SEC INX ROR 2E ROR 2D ROR 2C CPX 27 BCC $91 RTS ROR 26 ROR 25 ROR 24 INY CPY 2F BCC $90 RTS
$2C--$2F IS SMALLEST NO. INCREMENT EXP. ROLL '1' IN THE 1ST TIME ROLL REST MANTISSA
EXP EQUAU NO: -- > EXIT SUBROUTINE $24-$27 IS SMALLEST ROLL MANTISSA
INCREMENT EXP EXP EQUAL NO: -->
·-------------- INTERCH ---------------------------------; Interch swaps the contents of the locations $24-$28 with ; locations $2C-$2F ·--------------------------------------------------------' INTERCH LDY 24
LDA 2C STA 24 STY 2C LDY 25 LDA 2D STA 25 STY 2D LDY 26 LDA 2E STY 2E
STA 26 RTS
·-------------- SUBEQ -----------------------------------Subeq subtracts the mantissae of two numbers with equal exponents (i.e. ADJEXP not called). It locates the largest mantissa, puts it in the location $2C-$2E, and subtracts the contents of $24-$27 The input exponent is expecled in X-register. The exponent of the result is stored in $2F
·--------------------------------------------------------. SUBEQ ; -
. $80
$84
. $82
LDY #0 Locate largest mantissa - - - - - - -
LDA 2E COMPARE MSB(YTE) CMP 26 BCC $80 BNE $84 LDA 2D CMP 25 BCC $80 BNE $84 LDA 2C CMP 24 BCC $80 BNE $84
$24. . . LARGEST $2C ... LARGEST NEXT BYTE
LAST BYTE
Mantissa equal - - - - - - - - - - - - - - - - - -LDX 10 STX 2F RTS
EXIT WITH RESULT = '0'
- $24-$27 largest - - - - - - - - - - - - - - - - - -JSR INTERCH LDY 11 ,
- Largest mantissa in SEC LDA 2C SBC 24 STA 2C LDA 2D SBC 25 STA 2D LDA 2E SBC 26 STA 2E
SWAP MANTISSA SIGN RESULT '-' $2C-$2E - - - -SUBTRACT MANTISSA OF $24-$27 FROM $2C-$2F
- Roll aantissa until carry is set - - - - - - - - -ASL 2C ROL 2D ROL 2E DEX BCC $82 STX 2F RTS
DECREMENT EXP CARRY CLR: --> STORE EXPONENT
-------------- ADDEQ -----------------------------------Addeq adds the mantissae of two numbers with equal exponents (i.e. ADJEXP not called). The mantissae are stored in $24-$27 and $2C-$2E
; The exponent is expected in the X-register. ;--------------------------------------------------------ADDEQ
;== .END
CLC INX STX 2F
Add mantissae LDA 24 ADC 2C STA 2C LDA 25 ADC 2D STA 2D LDA 26 ADC 2E STA 2E ROR 2E ROR 2D ROR 2C RTS
INCREMENT EXPONENT STORE EXPONENT
ROLL MANTISSA TO ACCOMODATE CARRY
END OF FILE
program waist;
uses transcend;
('$G+*)
var rO,dO,r1,d1,r2,d2,r3,d3 f1,f2,f3 phie,rm,dm,const1,const2
:real :real :real
lwaist and its position after lens il Ifccal distance of lens il langle laserbeams, waist and its positionl at measuring volume, constantsl
R,s,nf,deltas,z,pi,lamda :real; leurvature wavefront,fringedistance, of fringes, error because of curved
printerfile continue
fronts, distance, 3.14 .. , wavelength :interactive; :char;
procedure rd(var lambda,pii,rin,din,rout,dout,f:real);
var N :real; {constant)
begin N:=(din-f)'(din-f)+(pii*rin*rin/lambda)*(pii*rin•rin/lambda); dout:=f+(din-f)*f'f/N; rout:=rin*f/sqrt(N)
end; lof proc.)
begin pi:=4.0*atan(1.0); lamda:=488.0E-9; rewrite(printerfile,'printer:'l; writeln(printerfile,' f2 (m) f3 (m) phie (gr) s (um)',
rm (mm) nf R (m) ds/s (\)'); writeln(printerfile); repeat
lwriteln('enter rO (in ml'l; readln(rO); writeln('enter dO (in m)'); readln(dOl; writeln('enter f1 (in m)'); readln(f1l; writeln('enter f2 (in ml'l; readln(f2l;l r0:=5.23E-4;d0:=0.196;f1:=0.2;f2:=0.2; writeln('enter f3 (in m)'); readln(f3); phie:=atan(3.2E-2/f3); rd(lamda,pi,rO,dO,r1,d1,f1); d1:=0.4-d1; ldistance between lens 1 and 2 is 0.4 mi rd(lamda,pi,r1,d1,r2,d2,f2); d2:=0.04-d2; ldistance lens 2 and 3 is 0.04 mi rd(lamda,pi,r2,d2,r3,d3,f3); z:=f3-d3; ldistance from waist to cross sectionl
end.
const1:=1amda*z/(pi*r3*r31; const2:=1.0+const1*const1; rm:=r3*sqrt(const2); R:=z*(1.0+1.0/(const1*const1)); s:=lamda/(2.0*sin(phie/2.0ll; nf:=rm/(cos(phie/2.0)*s); deltas:=rm*cos(phie/2.0)*cos(phie/2.0)/(R*sin(phie))· writeln(printerfile,f2:2:3,' ',f3:2:3,' ',phie*2ÓO/pi:2:3,
',s*1E6:2:2,' ',rm*1E3:2:3,' ',nf:2:1, ',R:2:3,' ',deltas*100.0:2:1);
writeln; write('continue? (y/nl '); read(continue);writeln;
until (continue='n') or (continue='N'); close(printerfile)
![Use of sonic anemometry for the study of confined swirling flows … · Laser diagnostics methods such as Particle Image Velocimetry, PIV [1], or Laser Doppler Anemometry, LDA [2–4],](https://img.pdfslide.us/doc/110x75/5edc2cc5ad6a402d6666bab7/use-of-sonic-anemometry-for-the-study-of-confined-swirling-flows-laser-diagnostics.jpg)
