Shift Arithmetic

Смещение битов или двоичная точка сигнала

Библиотека:
Simulink / Логика и Битовые операции
HDL Coder / Логика и Битовые операции

Описание

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. Сдвиг 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

Порты

Входной параметр

развернуть все

`u` — Номер, чтобы управляться
скаляр | вектор | массив

Номер, чтобы управляться в виде скаляра, вектора или массива.

`s` — Количество битов, чтобы переключить
скаляр

Количество битов, чтобы переключить в виде скаляра.

Вывод

развернуть все

`Port_1` — Результат операции
скаляр | вектор | массив

Результат операции, возвращенной как скаляр, вектор или массив.

Параметры

развернуть все

`Bits to shift: Source` — Источник битов, чтобы переключить
`Dialog` (значение по умолчанию) | `Input port`

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

Настраиваемый: нет

Программируемое использование

Параметры блоков: BitShiftNumberSource

Ввод: вектор символов, строка

Значения: 'Dialog' | 'Input port'

Значение по умолчанию: 'Dialog'

`Bits to shift: Number` — Биты, чтобы переключить
8 (значений по умолчанию) | скаляр

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

Если направление...	То...
`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.

Настраиваемый: нет

Программируемое использование

Параметры блоков: BitShiftNumber

Ввод: вектор символов, строка

Значения: scalar

Значение по умолчанию: '9'

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

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

Настраиваемый: нет

Программируемое использование

Параметры блоков: BitShiftDirection

Ввод: вектор символов, строка

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

Значение по умолчанию: 'Bidrectional'

`Binary points to shift: Number` — Количество мест, чтобы переключить двоичную точку
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

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.

Настраиваемый: нет

Программируемое использование

Параметры блоков: BinPtShiftNumber

Ввод: вектор символов, строка

Значения: 'Dialog' | 'Input port'

Значение по умолчанию: 'Dialog'

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

Задайте, произвести ли предупреждение или ошибку в процессе моделирования, когда блок содержит значение сдвига из области значений. Опции включают:

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

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

Программируемое использование

Параметры блоков: DiagnosticForOORShift

Ввод: вектор символов, строка

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

Значение по умолчанию: 'None'

`Check for out-of-range 'Bits to shift' in generated code` — Проверяйте на биты из области значений, чтобы переключить сгенерированный код на нижний регистр
`off` (значение по умолчанию) | `on`

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.

Программируемое использование

Параметры блоков: CheckOORBitShift

Ввод: вектор символов, строка

Значения: 'on' | 'off'

Значение по умолчанию: 'off'

Характеристики блока

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

Больше о

развернуть все

Блокируйте переменные значка

Значок блока Shift Arithmetic показывает поведение блока с помощью этих переменных:

Q — Сохраненное целочисленное значение
V — Значение реального мира
E — Экспонента
Qy — Сохраненное целочисленное значение выхода
Qu — Сохраненное целочисленное значение входа
Vy — Значение выхода
Vu — Значение входа
Ey — Экспонента выхода
Eu — Экспонента входа

Блок Выход 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 в процессе моделирования.

Блок Выход 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.

Алгоритмы

развернуть все

Сдвиг разряда из области значений

Предположим тот WL входной размер 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
Режимы симуляции	Не сообщайте ни о каком предупреждении или ошибке.	Сообщите о предупреждении, но продолжите симуляцию.	Сообщите об ошибке и симуляции остановки.
Генерация кода	Не оказывает влияния.

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

Предположим тот U вход, WL входной размер слова и Y выход. Выход для значения сдвига разряда из области значений для сдвигов влево следующие:

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

Для двунаправленных сдвигов выход 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.

Расширенные возможности

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

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

HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику.

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

Архитектура HDL

Сгенерированный код VHDL использует shift_right функция и sll оператор.

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

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров, чтобы поместить при выходных параметрах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейеризация не перераспределяет эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Поддержка комплексных данных

Этот блок поддерживает генерацию кода для комплексных сигналов.

Ограничения

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

Генерация кода PLC
Сгенерируйте код Структурированного текста с помощью Simulink® PLC Coder™.

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Представлено до R2006a

Документация

Shift Arithmetic

Описание