Масштабирование

Динамический диапазон чисел фиксированной точки очень меньше чисел с плавающей запятой с эквивалентными размерами слова. Чтобы избежать условий переполнения и минимизировать ошибки квантования, числа фиксированной точки должны масштабироваться.

С программным обеспечением Fixed-Point Designer™ можно выбрать тип данных с фиксированной точкой, масштабирование которого задано его двоичной точкой, или можно выбрать произвольное линейное масштабирование, которое удовлетворяет потребностям. Этот раздел представляет масштабирующийся выбор, доступный для типов данных с фиксированной точкой.

Можно представлять номер фиксированной точки общим наклоном и сместить схему кодирования .

$real-world value = (slope \times целое число) + смещение$

где наклон может быть описан как

$slope = наклонный поправочный коэффициент \times 2^{фиксированная экспонента}$

Целое число иногда называется сохраненным целым числом. Это - необработанное двоичное число, в котором двоичная точка принята, чтобы быть в ультраправом из слова. В документации Fixed-Point Designer отрицание фиксированной экспоненты часто упоминается как дробная длина.

Наклон и смещение вместе представляют масштабирование номера фиксированной точки. В номере с нулевым смещением только наклон влияет на масштабирование. Номер фиксированной точки, который только масштабируется положением двоичной точки, эквивалентен номеру в наклонном представлении смещения, которое имеет равное нулю смещение и наклонный поправочный коэффициент, равный одному. Это упоминается как бинарное масштабирование только для точки или масштабирование степени двойки:

$real-world value = 2^{фиксированная экспонента} \times целое число$

или

$real-world value = 2^{- дробная длина} \times целое число$

Единственное двоичной точкой масштабирование

Единственный двоичной точкой или масштабирование степени двойки включает перемещение двоичной точки в слове фиксированной точки. Преимущество этого режима масштабирования должно минимизировать количество арифметических операций процессора.

С единственным двоичной точкой масштабированием компоненты общего наклона и формулы смещения имеют следующие значения:

$bias = 0$
$slope adjustment factor = 1$
$slope = slope adjustment factor \times 2^{фиксированная экспонента} {= 2}^{фиксированная экспонента}$

Масштабирование квантованного реального номера задано наклонным S, который ограничивается степенью двойки. Отрицание экспоненты степени двойки называется дробной длиной. Дробная длина является количеством битов справа от двоичной точки. Для Единственного двоичной точкой масштабирования задайте типы данных с фиксированной точкой как

типы со знаком — fixdt(1, WordLength, FractionLength)
типы без знака — fixdt(0, WordLength, FractionLength)

Целые числа являются особым случаем типов данных с фиксированной точкой. Целые числа имеют тривиальное масштабирование с наклоном 1 и смещают 0, или эквивалентно с дробной длиной 0. Задайте целые числа как

целое число со знаком — fixdt(1, WordLength, 0)
беззнаковое целое — fixdt(0, WordLength, 0)

Наклон и масштабирование смещения

То, когда вы масштабируетесь наклоном и смещением, наклон S и смещаете B квантованного реального номера, может взять любое значение. Наклон должен быть положительным числом. Используя наклон и смещение, задайте типы данных с фиксированной точкой как

fixdt(Signed, WordLength, Slope, Bias)

Незаданное масштабирование

Задайте типы данных с фиксированной точкой с незаданным масштабированием как

fixdt(Signed, WordLength)

Simulink^® сигналы, параметры и состояния никогда не должны иметь незаданного масштабирования. Когда масштабирование не задано, необходимо использовать некоторый другой механизм, такой как автоматическая лучшая точность, масштабирующаяся, чтобы определить масштабирование, которое использует программное обеспечение Simulink.

Документация