定点概念和术语GydF4y2Ba

定点数据类型GydF4y2Ba

在数字硬件，数字存储在二进制字。二进制字的位数是固定长度的序列（1和0）。的方式的硬件组件或软件功能解释1和0的该序列是由数据类型定义的。GydF4y2Ba

二进制数被表示为任一浮点或定点数据类型。在本节中，我们将讨论许多方面和有关定点数，数据类型和数学概念。GydF4y2Ba

甲定点数据类型的特征在于，在比特的字长，二进制点的位置，并且其可以被符号或无符号的数的符号性。符号数和数据类型可以表示正的和负的值，而无符号数和数据类型只能代表是大于或等于零的值。GydF4y2Ba

二进制点的位置是通过固定点值被缩放和解释的手段。GydF4y2Ba

例如，广义定点数(有符号或无符号)的二进制表示如下:GydF4y2Ba

哪里GydF4y2Ba

  • bGydF4y2Ba一世GydF4y2Ba是GydF4y2Ba一世GydF4y2Ba日GydF4y2Ba二进制数字。GydF4y2Ba

  • WLGydF4y2Ba是位在一个二进制字的数目，也称为字长度。GydF4y2Ba

  • bGydF4y2BaWLGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba最显著，或最高位（MSB）的位置。在签署二进制数，该位为符号位指示数是正数还是负数。GydF4y2Ba

  • bGydF4y2Ba0GydF4y2Ba是最低有效位(LSB)的位置。二进制字中的这个位可以表示最小的值。LSB的权重为:GydF4y2Ba

    w ^GydF4y2Ba ËGydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba GGydF4y2Ba HGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba 大号GydF4y2Ba 小号GydF4y2Ba 乙GydF4y2Ba =GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba -GydF4y2Ba FGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba CGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba 升GydF4y2Ba ËGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba GGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba HGydF4y2Ba

    哪里，GydF4y2BafractionlengthGydF4y2Ba是位在二进制点右边的数字。GydF4y2Ba

  • 二进制点左边的位是整数位和/或符号位，二进制点右边的位是小数位。二进制点左边的位数称为整数长度。本例中的二进制点显示在LSB左侧的四个位置。因此，这个数有4个分数位，或者说是4的分数长度。GydF4y2Ba

定点数据类型可以是有符号的，也可以是无符号的。GydF4y2Ba

有符号的二进制定点数通常有三种表示方式:GydF4y2Ba

  • 符号/幅度——有符号的定点或浮点数的表示。在符号/幅度表示中，二进制字的一位总是专用符号位，而字的其余位则编码数字的幅度。使用符号/幅度表示的否定包括将符号位从0(正)翻转到1(负)，或者从1翻转到0。GydF4y2Ba

  • 一个补GydF4y2Ba

  • 补 - 2的补符号定点数字最常见的表现。看到GydF4y2Ba二进制补码GydF4y2Ba为更多的信息。GydF4y2Ba

无符号的定点数可以仅表示数字大于或等于零。GydF4y2Ba

缩放GydF4y2Ba

在[斜率偏差]表示中，可以根据该方案对定点数进行编码GydF4y2Ba

[RGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba -GydF4y2Ba w ^GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba 升GydF4y2Ba dGydF4y2Ba vGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba üGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba =GydF4y2Ba （GydF4y2Ba 小号GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba pGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba ×GydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba GGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba ）GydF4y2Ba +GydF4y2Ba bGydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 小号GydF4y2Ba

其中斜率可表示为GydF4y2Ba

小号GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba pGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba =GydF4y2Ba 小号GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba pGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba dGydF4y2Ba ĴGydF4y2Ba üGydF4y2Ba 小号GydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba 米GydF4y2Ba ËGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba ×GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba ËGydF4y2Ba XGydF4y2Ba pGydF4y2Ba ØGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba

这个词GydF4y2Ba坡度调整GydF4y2Ba有时用作用于小数斜率的同义词。GydF4y2Ba

在琐碎情况下，斜率= 1和偏置= 0缩放总是琐碎纯整数，如INT8，并且也为真浮点类型单双。GydF4y2Ba

整数有时也被称为GydF4y2Ba存储整数GydF4y2Ba.这是原始二进制数，其中二进制点假设在单词的最右边。在系统工具箱中，指数的负数通常称为GydF4y2Ba部分长度GydF4y2Ba.GydF4y2Ba

斜率和偏置一起表示定点数的缩放。在零个偏压的数，只有斜率影响缩放。即只用二进制点位置缩放的固定点数目等于在定点设计™[斜率偏差]表示具有偏置的数等于零，并且一个斜率调整等于一。这被称为二进制点仅放大或幂的二个换算：GydF4y2Ba

[RGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba -GydF4y2Ba w ^GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba 升GydF4y2Ba dGydF4y2Ba vGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba üGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba =GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba ËGydF4y2Ba XGydF4y2Ba pGydF4y2Ba ØGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba ×GydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba GGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba

或GydF4y2Ba

[RGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba -GydF4y2Ba w ^GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba 升GydF4y2Ba dGydF4y2Ba vGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba 升GydF4y2Ba üGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba =GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba -GydF4y2Ba FGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba CGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba ØGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba 升GydF4y2Ba ËGydF4y2Ba ñGydF4y2Ba GGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba HGydF4y2Ba ×GydF4y2Ba 一世GydF4y2Ba ñGydF4y2Ba ŤGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba GGydF4y2Ba ËGydF4y2Ba [RGydF4y2Ba

在System Toolbox软件中，可以通过指定数量的字长和分数长来定义输出或多个块的参数的定点数据类型和比例。单词长度和分数长度定义了二进制点信号的整个数据类型和比例信息。GydF4y2Ba

所有支持定点数据类型的系统工具箱块都只支持二进制点扩展的信号。金宝app许多不执行算术运算而只是重新排列数据的定点块，如延迟和矩阵转置，也支持具有[斜率偏差]缩放的信号。金宝appGydF4y2Ba

精度和范围GydF4y2Ba

您必须注意为模拟中的块选择的定点数据类型和标度的精度和范围，以便了解是否将调用舍入方法或是否会发生溢出。GydF4y2Ba

范围GydF4y2Ba

的范围内的是，一个定点数据类型和缩放可以表示数字的跨度。表示数字的一个字长度的二进制补码定点数的范围GydF4y2BaWLGydF4y2Ba，脱屑GydF4y2Ba小号GydF4y2Ba和偏见GydF4y2Ba乙GydF4y2Ba所示:GydF4y2Ba

对于任何数据类型的有符号和无符号定点数，不同位模式的数目都是2GydF4y2BaWLGydF4y2Ba.GydF4y2Ba

例如，在二的补码，负数必须表示以及零，所以最大值为2GydF4y2BaWL-1GydF4y2Ba.因为存在用于零只有一个表示，有不等数量的正数和负数的。这意味着为表示-2GydF4y2BaWL-1GydF4y2Ba但不是为了2GydF4y2BaWL-1GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

全范围是数据类型最广泛的范围。对于浮点型，整个范围是负无穷到正无穷。对于整数类型，完整范围是从该类型所能表示的最小到最大的整数值(有限)。例如，对于有符号的8位整数，从-128到127。GydF4y2Ba

溢出处理。GydF4y2Ba因为定点数据类型表示一个有限范围内的数字，如果操作的结果是比在该范围内的数字更大或更小，可能会发生溢出。GydF4y2Ba

系统工具箱软件不允许您动态地向数据类型添加保护位，以避免溢出。保护位是硬件寄存器或软件模拟中的额外位，它被添加到二进制字的高端，以确保在发生溢出时不会丢失任何信息。任何保护位必须在模型初始化时分配。但是，这个软件允许你这样做GydF4y2Ba饱和GydF4y2Ba或GydF4y2Ba包裹GydF4y2Ba溢出。饱和表示正溢位是所使用范围内最大的正数，而负溢位是所使用范围内最大的负数。包装使用模运算将溢出强制转换回数据类型的可表示范围。看到GydF4y2Ba模运算GydF4y2Ba为更多的信息。GydF4y2Ba

精度GydF4y2Ba

定点数的精度是由它的数据类型和比例来表示的连续值之间的差值，它等于它的最小有效位的值。最小有效位的值，也就是数字的精度，是由小数位数决定的。可以将定点值表示为其数据类型和比例精度的一半以内。术语解析有时用作此定义的同义词。GydF4y2Ba

例如，具有四个位在二进制点右侧的定点表示具有2的精度GydF4y2Ba4GydF4y2Ba或者0。0625，这是它的最小有效位的值。该数据类型和缩放范围内的任何数字都可以表示为(2GydF4y2Ba4GydF4y2Ba)/2或0.03125，这是一半的精度。这是一个用有限精度表示数字的例子。GydF4y2Ba

舍入模式。GydF4y2Ba当您以有限的精度表示数字时，并不是所有可用范围内的数字都可以精确表示。如果一个数字不能通过指定的数据类型和比例精确地表示，那么它就是GydF4y2Ba圆GydF4y2Ba一个可表示的数字。虽然在四舍五入操作中精度总是会丢失，但是操作的成本和引入的偏差量取决于四舍五入模式本身。为了在成本和偏差之间提供更大的灵活性，DSP System Toolbox™软件目前支持以下舍入模式:金宝appGydF4y2Ba

  • 天花板GydF4y2Ba在正无穷方向上将计算结果舍入到最接近可表示数。GydF4y2Ba

  • 收敛GydF4y2Ba舍入计算，以最接近的表示数的结果。在平局的情形中，GydF4y2Ba收敛GydF4y2Ba四舍五入为最接近的偶数。这是通过工具箱提供的至少偏置舍入模式。GydF4y2Ba

  • 地板上GydF4y2Ba在负无穷方向上，将计算结果舍入到最接近的可表示数。截断操作导致从数字中删除一个或多个最不重要的位。GydF4y2Ba

  • 最近的GydF4y2Ba舍入计算，以最接近的表示数的结果。在平局的情形中，GydF4y2Ba最近的GydF4y2Ba在正无穷方向上舍入到最接近可表示数。GydF4y2Ba

  • 轮GydF4y2Ba舍入计算，以最接近的表示数的结果。在平局的情形中，GydF4y2Ba轮GydF4y2Ba正数在正无穷方向上舍入最接近可表示数，负数在负无穷方向上舍入最接近可表示数。GydF4y2Ba

  • 简单的GydF4y2Ba舍使用舍入模式中的计算结果（GydF4y2Ba地板上GydF4y2Ba或GydF4y2Ba零GydF4y2Ba)，这将向生成的代码添加最少数量的额外舍入代码。有关更多信息，请参见GydF4y2Ba舍入模式:简单GydF4y2Ba(定点设计师)。GydF4y2Ba

  • 零GydF4y2Ba舍入计算，以在零方向最接近的表示数的结果。GydF4y2Ba

要了解关于这些舍入模式的更多信息，请参见GydF4y2Ba四舍五入GydF4y2Ba(定点设计师)。GydF4y2Ba

对于舍入模式的直接比较，看GydF4y2Ba选择舍入方法GydF4y2Ba(定点设计师)。GydF4y2Ba

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高效多速率信号处理在MATLABGydF4y2Ba

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