Shift Arithmetic

Сдвиньте биты или двоичную точку сигнала

Библиотека:
Simulink/Логические и битовые операции
HDL-кодер/логика и битовые операции

Описание

Блок Сдвиг Арифметики может сдвинуть биты или двоичную точку входного сигнала, или оба.

Для примера смещение двоичной точки на вход типа данных sfix(8) на два места вправо и влево задает эти десятичные значения.

Операция сдвига	Двоичное значение	Десятичное значение
Нет сдвига (исходный номер)	11001.011	–6.625
Сдвиг двоичной точки вправо на два места	1100101.1	–26.5
Сдвиг двоичной точки влево на два места	110.01011	–1.65625

Этот блок выполняет арифметические сдвиги бит на знаковых числах. Поэтому блок рециркулирует самый значительный бит для каждого сдвига бита. Переключение бит на вход типа данных sfix(8) на два места вправо и влево задает эти десятичные значения.

Операция сдвига	Двоичное значение	Десятичное значение
Нет сдвига (исходный номер)	11001.011	–6.625
Сдвиг бита вправо на два места	11110.010	–1.75
Сдвиг бита влево на два места	00101.100	5.5

Порты

Вход

расширить все

`u` - Число для эксплуатации
скаляр | вектор | массив

Число, которое будет работать, заданное как скаляр, вектор или массив.

`s` - Количество битов в сдвиге
скаляр

Количество бит в сдвиге, заданное как скаляр.

Выход

расширить все

`Port_1` - Результат операции
скаляр | вектор | массив

Результат операции, возвращенный в виде скаляра, вектора или массива.

Параметры

расширить все

`Bits to shift: Source` - Источник битов для сдвига
`Dialog` (по умолчанию) | `Input port`

Задайте, вводить ли биты для сдвига в диалоговом окне или унаследовать значения от входа порта.

Настраиваемый: Нет

Программное использование

Параметры блоков: BitShiftNumberSource

Тип: Вектор символов, строка

Значения: 'Dialog' | 'Input port'

По умолчанию: 'Dialog'

`Bits to shift: Number` - Биты в смену
8 (по умолчанию) | скаляром

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

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

Настраиваемый: Нет

Программное использование

Параметры блоков: BitShiftNumber

Тип: Вектор символов, строка

Значения: scalar

По умолчанию: '9'

`Bits to shift: Direction` - Направление, в котором можно сдвинуть биты
`Left` (по умолчанию) | `Right` | `Bidirectional`

Задайте направление сдвига бит: левый, правый или двунаправленный.

Настраиваемый: Нет

Программное использование

Параметры блоков: BitShiftDirection

Тип: Вектор символов, строка

Значения: 'Left' | 'Right' | 'Bidrectional'

По умолчанию: 'Bidrectional'

`Binary points to shift: Number` - Количество мест для сдвига двоичной точки
`0` (по умолчанию) | `scalar`

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

Настраиваемый: Нет

Программное использование

Параметры блоков: BinPtShiftNumber

Тип: Вектор символов, строка

Значения: 'Dialog' | 'Input port'

По умолчанию: 'Dialog'

`Diagnostic for out of range shift value` - Диагностическое действие
`None` (по умолчанию) | `Warning` | `Error`

Задайте, выдавать ли предупреждение или ошибку во время симуляции, когда блок содержит значение сдвига вне области допустимого. Опции включают:

None - Simulink^® не принимает никаких действий.
Warning - Simulink отображает предупреждение и продолжает симуляцию.
Error - Simulink завершает симуляцию и отображает ошибку.

Для получения дополнительной информации см. Simulation and Режим Accelerator Results for Out-of-Range Bit Shift Values.

Программное использование

Параметры блоков: DiagnosticForOORShift

Тип: Вектор символов, строка

Значения: 'None' | 'Warning' | 'Error'

По умолчанию: 'None'

`Check for out-of-range 'Bits to shift' in generated code` - Проверяйте, что биты вне области допустимого, чтобы сдвинуть сгенерированный код
`off` (по умолчанию) | `on`

Установите этот флажок, чтобы включить условные операторы в сгенерированный код, которые защищают от значений битового сдвига вне области допустимого значения. Этот флажок доступен, когда Bits to shift: Source Input port.

Для получения дополнительной информации смотрите Генерацию кода для значений Bit Shift вне области допустимого.

Программное использование

Параметры блоков: CheckOORBitShift

Тип: Вектор символов, строка

Значения: 'on' | 'off'

По умолчанию: 'off'

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `half` \| `integer` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`yes`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Подробнее о

расширить все

Переменные значка блока

Значок Shift Arithmetic блока показывает поведение блоков с помощью следующих переменных:

Q - Сохраненное целое значение
V - Реальное значение
E - Экспонента
Qy - Сохраненное целое значение выхода
Qu - Сохраненное целое значение входа
Vy - Значение выхода
Vu - Значение входа
Ey - Экспонента выхода
Eu - Экспонента входа

Выход блока для сдвигов правого бита

Следующая модель сравнивает поведение сдвигов правого бита с помощью диалогового окна и входного порта блока.

Ключевыми параметрами блоков настройками блоков Constant являются:

Блок	Параметр	Настройка
`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'`

Настройки параметров ключевых блоков арифметических блоков Shift:

Блок	Параметр	Настройка
`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 Арифметики Сдвига берет вход 124, который соответствует 01111100 в двоичном формате. Смещение количества бит на два места вправо создает 00011111 в двоичном формате. Поэтому блок выводит 31.

Нижний арифметический блок Shift выполняет ту же операцию, что и верхний блок. Однако нижний блок получает значение битового сдвига через порт входа вместо диалогового окна. Путем подачи этого значения в качестве входного сигнала, можно изменить количество бит, чтобы сдвинуть во время симуляции.

Блочный выход для двоичных сдвигов точек

Следующая модель показывает эффект двоичных сдвигов точек.

Ключевыми параметрами блоков настройками блоков Constant являются:

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

Настройки параметров ключевых блоков арифметических блоков Shift:

Блок	Параметр	Настройка
`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 Арифметики Сдвига берет вход 124, который соответствует 01111100 в двоичном формате. Перемена запятой в двоичном числе три места направо производит 01111100000 в двоичном формате. Поэтому верхний блок выводит 995.

Нижний арифметический блок Shift также принимает вход 124. Перемена запятой в двоичном числе три места налево производит 01111.100 в двоичном формате. Поэтому нижний блок выводит 15,5.

Алгоритмы

расширить все

Бит вне области допустимого значения

Предположим, что WL является вход размера слова. Затененные области на следующей схеме показывают значения битового сдвига вне области допустимого для сдвигов влево и вправо.

Точно так же затененные области на следующей схеме показывают значения битового сдвига вне области допустимого для двунаправленных сдвигов.

Диагностика сдвигов бита вне области допустимого срабатывает следующим образом, в зависимости от режима операции:

Способ	Диагностика значения сдвига вне области допустимого
Способ	Ничего	Предупреждение	Ошибка
Режимы симуляции	Не сообщайте ни о каких предупреждениях или ошибках.	Сообщите о предупреждении, но продолжите симуляцию.	Сообщите об ошибке и остановите симуляцию.
Генерация кода	Не имеет эффекта.

Результаты симуляции и режима Accelerator для значений битового сдвига вне области допустимого значения

Предположим, что U является входом, WL является входы размера слова и Y - выход. Значение смещения бита вне области допустимого для левых сдвигов выхода следующим образом:

Точно так же выход для значения бита сдвига вне области допустимого для правых сдвигов следующий:

Для двунаправленных сдвигов выход для значения битового сдвига вне области допустимого является следующим:

Генерация кода для значений битового сдвига вне области допустимого значения

Для сгенерированного кода способ обработки битовых сдвигов вне области допустимого зависит от настройки Check for out-of-range 'Bits to shift' in generated code.

Установка флажка	Сгенерированный код	Результаты симуляции по сравнению с сгенерированным кодом
Отобранный	Включает условные операторы для защиты от значений битового сдвига вне области допустимого.	Результаты симуляции и режима Accelerator совпадают с результатами генерации кода.
Очищенный	Не защищает от значений битового сдвига вне области допустимого.	Для значений в области значений результаты симуляции и режима Accelerator совпадают с результатами генерации кода. Для значений вне области допустимого значения результаты генерации кода зависят от компилятора.

Для правых сдвигов на отрицательных входах со знаком, большинство компиляторов C используют арифметический сдвиг вместо логического сдвига. Сгенерированный код для блока Сдвига Арифметики зависит от этого поведения компилятора.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и VHDL код для FPGA и ASIC проектов с использованием HDL- Coder™.

HDL Coder™ предоставляет дополнительные опции строения, которые влияют на реализацию HDL и синтезированную логику.

Можно сгенерировать HDL-код, когда Bits to shift: Source Dialog или Input port.

Архитектура HDL

Сгенерированный VHDL- кода использует shift_right функции и sll оператор.

Сгенерированный код Verilog использует >>> и <<< операторы сдвига.

Свойства блоков

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров для размещения на выходах путем перемещения существующих задержек в рамках вашего проекта. Распределённая конвейеризация не перераспределяет эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Комплексные данные

Этот блок поддерживает генерацию кода для сложных сигналов.

Ограничения

Когда Bits to shift: Source Input port, двоичная перемена точки не поддерживается.

Генерация кода ПЛК
Сгенерируйте структурированный текстовый код с помощью Coder™ Simulink ® PLC

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Bitwise Operator | Compare To Constant | Compare To Zero | Logical Operator | Relational Operator

Представлено до R2006a

Документация

Shift Arithmetic

Описание

Порты

Вход