simulink之Fixed-Point Numbers-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了simulink之Fixed-Point Numbers。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

Fixed-Point Numbers

定点数及其数据类型的特征在于它们的字大小（以位为单位）、二进制点以及它们是有符号的还是无符号的。定点设计器™ 软件支持整数和定点数。这些数据类型之间的主要区别在于它们的二进制点。

注意：定点数字的字大小最多可达128位。

二进制定点数的常见表示形式，有符号或无符号，如下图所示。
simulink之Fixed-Point Numbers,算法

bi 是二进制位。

ws是以位为单位的字长。

最高有效位（MSB）是最左边的位。

最低有效位（LSB）是最右边的位。

二进制点显示在LSB左侧的四个位置。

Signed Fixed-Point Numbers

计算机硬件通常以三种不同的方式表示二进制定点数的否定：符号、一的补码和二的补码。二的补码是有符号定点数的首选表示形式，并受定点设计器软件的支持。

使用二的补码的取反包括一个位反转（转换为一的补码），然后加一。例如，000101的二元补码是111011。

定点值是有符号的还是无符号的，通常不会在二进制字内显式编码；也就是说，没有符号位。相反，符号信息是在计算机体系结构中隐式定义的。

Binary Point

二进制点是对定点数字进行缩放的方法。通常是软件来确定二进制点。当执行诸如加法或减法之类的基本数学函数时，无论比例因子的值如何，硬件都使用相同的逻辑电路。本质上，逻辑电路不知道比例因子。他们正在执行有符号或无符号定点二进制代数，就好像二进制点在b0的右边一样。

定点设计器支持一般的二进制点缩放。V是真实世界的值，Q是存储的整数值，E等于-FractionLength。换句说，RealWorldValue=StoredInteger*2^-FractionLength。
FractionLength定义存储整数值的缩放比例。字长度限制存储的整数可以取的值，但不限制FractionLength可以取的数值。软件不会根据存储的整数Q的字长来限制指数E的值。因为E等于-FractionLength，所以没有必要将二进制点限制为与分数连续；分数长度可以是负的或者大于单词长度。

例如，一个由三个无符号位组成的字通常以以下方式之一用科学记数法表示。
simulink之Fixed-Point Numbers,算法

如果指数大于0或小于-3，则表示将包含许多零。

simulink之Fixed-Point Numbers,算法

然而，这些额外的零永远不会变为一，所以它们不会出现在硬件中。此外，与浮点指数不同，定点指数永远不会出现在硬件中，因此定点指数不受有限位数的限制。
RealWorldValue=存储整数2^-分数长度。在这种情况下，
RealWorldValue=52^-10=0.0048882125。因为分数长度比单词长度长2位，所以存储的整数的二进制值是x.xx00000101，其中x是隐式零的占位符。0.0000000101（二进制）相当于0.00488828125（十进制）。