Арифметика сдвига

Переключите биты или двоичную точку сигнала

Библиотека

Логика и битовые операции

Описание

Поддерживаемые операции сдвига

Блок Shift Arithmetic может переключить биты или двоичную точку входного сигнала или обоих.

Например, переключая двоичную точку на входе типа данных sfix(8), двумя местами направо и оставленный, дает эти десятичные значения.

Операция сдвига	Двоичное значение	Десятичное значение
Никакой сдвиг (исходный номер)	11001.011	–6.625
Сдвиг двоичной точки прямо двумя местами	1100101.1	–26.5
Сдвиг двоичной точки оставлен двумя местами	110.01011	–1.65625

Этот блок выполняет арифметические сдвиги разряда на числах со знаком. Поэтому блок перерабатывает старший значащий бит для каждого сдвига разряда. При сдвиге битов на входе типа данных sfix(8), двумя местами направо и оставленный, дает эти десятичные значения.

Операция сдвига	Двоичное значение	Десятичное значение
Никакой сдвиг (исходный номер)	11001.011	–6.625
Сдвиг разряда прямо двумя местами	11110.010	–1.75
Сдвиг разряда оставлен двумя местами	00101.100	5.5

Поддержка типов данных

Блок поддерживает входные сигналы следующих типов данных:

Входной сигнал	Поддерживаемые типы данных
`u`	Плавающая точка Встроенное целое число Фиксированная точка
`s`	Плавающая точка Встроенное целое число Целое число фиксированной точки

Следующие правила определяют тип выходных данных:

Тип данных Входа u Тип выходных данных

Плавающая точка То же самое как вход u

Встроенная целочисленная или фиксированная точка

Тип данных Входа u	Тип выходных данных
Плавающая точка	То же самое как вход `u`
Встроенная целочисленная или фиксированная точка	Знак `u` Размер слова `u` Наклон `u * 2^(max(binary points to shift))` Смещение `u * 2^(max(binary points to shift – bits to shift))`, для сдвигов разряда, где направление является двунаправленным или правильным Смещение `u * 2^(max(binary points to shift + bits to shift))`, для сдвигов разряда, где направление оставляют

Знак u
Размер слова u
Наклон u * 2^(max(binary points to shift))
Смещение u * 2^(max(binary points to shift – bits to shift)), для сдвигов разряда, где направление является двунаправленным или правильным
Смещение u * 2^(max(binary points to shift + bits to shift)), для сдвигов разряда, где направление оставляют

Параметры блоков поддерживают следующие типы данных:

Параметр	Поддерживаемые типы данных
Bits to shift: Number	Встроенное целое число Целое число фиксированной точки
Binary points to shift	Встроенное целое число Целое число фиксированной точки

Для получения дополнительной информации смотрите Типы данных, Поддержанные Simulink в документации Simulink^®.

Параметры

Bits to shift: Source

Задайте, ввести ли биты, чтобы переключить на диалоговом окне или наследовать значения от входного порта.

Bits to shift: Direction

Задайте направление, в котором можно переключить биты: левый, правильный, или двунаправленный.

Bits to shift: Number

Задайте скаляр, вектор или массив значений сдвига разряда. Этот параметр доступен, когда Bits to shift: Source является Dialog.

Если направление...	Затем...
`Left` или `Right`	Используйте положительные целые числа, чтобы задать сдвиги разряда.
`Bidirectional`	Используйте положительные целые числа для сдвигов вправо и отрицательные целые числа для сдвигов влево.

Binary points to shift

Задайте целое число мест, чтобы переключить двоичную точку входного сигнала. Положительное значение указывает на сдвиг вправо, в то время как отрицательная величина указывает на сдвиг влево.

Diagnostic for out-of-range shift value

Задайте, произвести ли предупреждение или ошибку во время симуляции, когда блок содержит значение сдвига из области значений. Опции включают:

Программное обеспечение None — Simulink не принимает мер.
Программное обеспечение Warning — Simulink выводит предупреждение и продолжает симуляцию.
Программное обеспечение Error — Simulink отключает симуляцию и отображает ошибку

Для получения дополнительной информации смотрите Результаты Симуляции и Режима Accelerator для Значений Сдвига разряда Из области значений.

Check for out-of-range 'Bits to shift' in generated code

Установите этот флажок, чтобы включать условные операторы в сгенерированный код, которые защищают от значений сдвига разряда из области значений. Этот флажок доступен, когда Bits to shift: Source является Input port.

Для получения дополнительной информации смотрите Генерацию кода для Значений Сдвига разряда Из области значений.

Сдвиги разряда из области значений

Определение сдвига разряда из области значений

Предположим, что WL является входным размером слова. Теневые области в следующей схеме показывают значения сдвига разряда из области значений для левых и правых сдвигов.

Точно так же теневые области в следующей схеме показывают значения сдвига разряда из области значений для двунаправленных сдвигов.

Диагностика для сдвигов разряда из области значений отвечает можно следующим образом, в зависимости от режима работы:

Режим	Диагностика для значения сдвига из области значений
Режим	'none'	Предупреждение	Ошибка
Симуляция	Не сообщайте ни о каком предупреждении или ошибке.	Сообщите о предупреждении, но продолжите симуляцию.	Сообщите об ошибке и симуляции остановки.
Режимы Accelerator и генерация кода	Не имеет никакого эффекта.

Симуляция и результаты режима Accelerator для значений сдвига разряда из области значений

Предположим, что U является входом, WL является входным размером слова, и Y является вывод. Вывод для значения сдвига разряда из области значений для сдвигов влево следующие:

Точно так же вывод для значения сдвига разряда из области значений для сдвигов вправо следующие:

Для двунаправленных сдвигов вывод для значения сдвига разряда из области значений следующие:

Генерация кода для значений сдвига разряда из области значений

Для сгенерированного кода метод для обработки сдвигов разряда из области значений зависит от установки Check for out-of-range 'Bits to shift' in generated code.

Установка флажка	Сгенерированный код	Результаты симуляции по сравнению со сгенерированным кодом
Выбранный	Включает условные операторы, чтобы защитить от значений сдвига разряда из области значений.	Симуляция и Режим Accelerator заканчиваются те соответствия из генерации кода.
Очищенный	Не защищает от значений сдвига разряда из области значений.	Для значений в области значений, симуляции и Режима Accelerator заканчивается те соответствия из генерации кода. Для значений из области значений результатами генерации кода является конкретный компилятор.

Для сдвигов вправо на отрицательных входных параметрах со знаком большинство компиляторов C использует арифметический сдвиг вместо логического сдвига. Сгенерированный код для блока Shift Arithmetic зависит от этого поведения компилятора.

Примеры

Блок Вывод для правильных сдвигов разряда

Следующая модель сравнивает поведение правильных сдвигов разряда с помощью диалогового окна по сравнению с входным портом блока.

Ключевые настройки параметров блоков блоков Константа:

Блок	Параметр	Установка
`Constant` и `Constant1`	Constant value	124
`Constant` и `Constant1`	Output data type	`int8`
`Dynamic bit shift`	Constant value	2
`Dynamic bit shift`	Output data type	`Inherit: Inherit from 'Constant value'`

Ключевые настройки параметров блоков блоков Арифметики Сдвига:

Блок	Параметр	Установка
`Bit shift from dialog`	Bits to shift: Source	`Dialog`
	Bits to shift: Direction	`Right`
	Bits to shift: Number	2
`Bit shift from input`	Bits to shift: Source	`Input port`
`Bit shift from input`	Bits to shift: Direction	`Right`

Главный блок Shift Arithmetic берет вход 124, который соответствует 01111100 в двоичном формате. Сдвиг количества битов два места направо производит 00011111 в двоичном формате. Поэтому блок выходные параметры 31.

Нижний блок Shift Arithmetic выполняет ту же операцию как главный блок. Однако нижний слой камня получает значение сдвига разряда через входной порт вместо диалогового окна. Путем предоставления этого значения как входного сигнала можно изменить количество битов, чтобы переключить во время симуляции.

Блок Вывод для сдвигов двоичной точки

Следующая модель показывает эффект сдвигов двоичной точки.

Ключевые настройки параметров блоков блоков Константа:

Блок	Параметр	Установка
`Constant` и `Constant1`	Constant value	124
`Constant` и `Constant1`	Output data type	`int8`

Ключевые настройки параметров блоков блоков Арифметики Сдвига:

Блок	Параметр	Установка
`Shift binary point 3 places to the right`	Bits to shift: Source	`Dialog`
	Bits to shift: Direction	`Bidirectional`
	Bits to shift: Number	0
	Binary points to shift: Number	3
`Shift binary point 3 places to the left`	Bits to shift: Source	`Dialog`
	Bits to shift: Direction	`Bidirectional`
	Bits to shift: Number	0
	Binary points to shift: Number	–3

Главный блок Shift Arithmetic берет вход 124, который соответствует 01111100 в двоичном формате. Сдвиг двоичной точки три места направо производит 01111100000 в двоичном формате. Поэтому главный блок выходные параметры 995.

Нижний блок Shift Arithmetic также берет вход 124. Сдвиг двоичной точки три места налево производит 01111.100 в двоичном формате. Поэтому нижний слой камня выходные параметры 15.5.

Характеристики

Типы данных	Дважды \| один \| основывают целое число \| фиксированная точка
'SampleTime'	Наследованный от управления блоком
Прямое сквозное соединение	Да
Многомерные сигналы	Нет
Сигналы переменного размера	Нет
Обнаружение пересечения нулем	Нет
Генерация кода	Да

Документация