1位Matlab定点数的性质_Matlab_Fixed Point

1位Matlab定点数的性质

matlab

1位Matlab定点数的性质,matlab,fixed-point,Matlab,Fixed Point,我注意到Matlab FI数字的一个有趣行为。它只发生在1位有符号的数字上（这种数据类型在实践中没有太多意义）。我知道将一个double乘以一个fi不是一个好的实践，这种行为甚至可能取决于Matlab版本，但我希望这种行为与位数无关。这在2011b、2013a和2013b版本中似乎是一致的，我想了解为什么会这样示例1:-1可以表示为1位有符号。但是，结果有-2的一小部分，这将只允许数字[-8，-4,0,4] >> a = fi(-1,1,1,0) a = -1 s1,

我注意到Matlab FI数字的一个有趣行为。它只发生在1位有符号的数字上（这种数据类型在实践中没有太多意义）。我知道将一个double乘以一个fi不是一个好的实践，这种行为甚至可能取决于Matlab版本，但我希望这种行为与位数无关。这在2011b、2013a和2013b版本中似乎是一致的，我想了解为什么会这样

示例1:-1可以表示为1位有符号。但是，结果有-2的一小部分，这将只允许数字[-8，-4,0,4]

>> a = fi(-1,1,1,0)
a = -1
      s1,0

>> 1*a
ans = 0
      s2,-2

示例2:1位无符号的行为与预期相同，分数部分保持不变

>> b = fi(1,0,1,0)
b = 1
      u1,0

>> 1*b
ans = 1
      u2,0

示例3:一个2位带符号的函数按预期运行，分数部分不变，整数部分扩展

>> c = fi(-2,1,2,0)
c = -2
      s2,0

>> 1*c
ans = -2
      s4,0

示例4:另一个1位，带符号，显示与示例1类似的行为

>> d = fi(-0.5,1,1,1)
d = -0.5000
      s1,1

>> 1*d
ans = 0
      s2,-1

当matlab以不同的格式乘以数字时，首先要修改格式。如果将

转换为与值相同的格式，则此格式中的数字1有时为

，因此产品为零是有意义的，一切都如预期的那样

示例1

a = fi(-1,1,1,0); a_one = fi(1,1,1,0); disp([a, a_one, a*a_one])
    -1     0     0

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 1
        FractionLength: 0

示例2

b = fi(1,0,1,0); b_one = fi(1,0,1,0); disp([b, b_one, b*b_one])
     1     1     1

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Unsigned
            WordLength: 1
        FractionLength: 0

示例3

c = fi(-2,1,2,0); c_one = fi(1,1,2,0); disp([c, c_one, c*c_one])
    -2     1    -2

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 2
        FractionLength: 0

示例4

d = fi(-0.5,1,1,1); d_one = fi(1,1,1,1); disp([d, d_one, d*d_one])
  -0.500000000000000                   0                   0

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 1
        FractionLength: 1

免责声明：以下是来自MathWorks支持部门的（稍加编辑）答案，为完整起见，我添加了该答案。简言之，事实证明，这并不局限于1位数据类型，而是（正如sebas所指出的）双常量被强制转换到另一个操作数并在那里饱和，特别是在没有警告的情况下，但符合规范

结果表明，双常量值（例如，

）在进行数学运算（例如，

）之前，使用另一个操作数的有符号性和字长强制转换为FI类型。但是，新的FI类型使用“最佳精度”分数长度，而不是其他操作数的分数长度

下面是一些具有显式

fi（）

构造函数的等效MATLAB代码，说明了这一点：

示例1。

>> a = fi(-1,1,1,0)
a =
    -1
    s1,0

>> fi(1,a.SignednessBool,a.WordLength) * a
ans =
    0
    s2,-2

>> 1*a
ans =
    0
    s2,-2

>> b = fi(1,0,1,0)
b =
    1
    u1,0

>> fi(1,b.SignednessBool,b.WordLength) * b
ans =
    1
    u2,0

>> 1 * b
ans =
    1
    u2,0

>> c = fi(-2,1,2,0)
c =
    -2
    s2,0

>> fi(1,c.SignednessBool,c.WordLength) * c
ans =
    -2
    s4,0

>> 1 * c
ans =
    -2
    s4,0

>> d = fi(-0.5,1,1,1)
d =
    -0.5000
    s1,1

>> fi(1,d.SignednessBool,d.WordLength) * d
ans =
    0
    s2,-1

>> 1*d
ans =
    0
    s2,-1

示例2。

>> a = fi(-1,1,1,0)
a =
    -1
    s1,0

>> fi(1,a.SignednessBool,a.WordLength) * a
ans =
    0
    s2,-2

>> 1*a
ans =
    0
    s2,-2

>> b = fi(1,0,1,0)
b =
    1
    u1,0

>> fi(1,b.SignednessBool,b.WordLength) * b
ans =
    1
    u2,0

>> 1 * b
ans =
    1
    u2,0

>> c = fi(-2,1,2,0)
c =
    -2
    s2,0

>> fi(1,c.SignednessBool,c.WordLength) * c
ans =
    -2
    s4,0

>> 1 * c
ans =
    -2
    s4,0

>> d = fi(-0.5,1,1,1)
d =
    -0.5000
    s1,1

>> fi(1,d.SignednessBool,d.WordLength) * d
ans =
    0
    s2,-1

>> 1*d
ans =
    0
    s2,-1

示例3。

>> a = fi(-1,1,1,0)
a =
    -1
    s1,0

>> fi(1,a.SignednessBool,a.WordLength) * a
ans =
    0
    s2,-2

>> 1*a
ans =
    0
    s2,-2

>> b = fi(1,0,1,0)
b =
    1
    u1,0

>> fi(1,b.SignednessBool,b.WordLength) * b
ans =
    1
    u2,0

>> 1 * b
ans =
    1
    u2,0

>> c = fi(-2,1,2,0)
c =
    -2
    s2,0

>> fi(1,c.SignednessBool,c.WordLength) * c
ans =
    -2
    s4,0

>> 1 * c
ans =
    -2
    s4,0

>> d = fi(-0.5,1,1,1)
d =
    -0.5000
    s1,1

>> fi(1,d.SignednessBool,d.WordLength) * d
ans =
    0
    s2,-1

>> 1*d
ans =
    0
    s2,-1

示例4.

>> a = fi(-1,1,1,0)
a =
    -1
    s1,0

>> fi(1,a.SignednessBool,a.WordLength) * a
ans =
    0
    s2,-2

>> 1*a
ans =
    0
    s2,-2

>> b = fi(1,0,1,0)
b =
    1
    u1,0

>> fi(1,b.SignednessBool,b.WordLength) * b
ans =
    1
    u2,0

>> 1 * b
ans =
    1
    u2,0

>> c = fi(-2,1,2,0)
c =
    -2
    s2,0

>> fi(1,c.SignednessBool,c.WordLength) * c
ans =
    -2
    s4,0

>> 1 * c
ans =
    -2
    s4,0

>> d = fi(-0.5,1,1,1)
d =
    -0.5000
    s1,1

>> fi(1,d.SignednessBool,d.WordLength) * d
ans =
    0
    s2,-1

>> 1*d
ans =
    0
    s2,-1

我希望这些示例有助于澄清双常量值的隐式类型转换问题（例如，

）

由于那个问题没有引起任何注意，我已经交叉贴到了。如果我在那里得到任何答案，我将在这里更新。通过此操作，我们进入

mtimes.m

，在本例中，它调用

fimtimes（a，b）

函数。我无法使用此函数检查代码。因此，为了得到答案，我们需要Mathworks的人加入进来。否则，我能给出的最好结果是：这是

fimtimes

（和

fitimes

）中的一个bug。此外，我还观察到除法中类似的奇怪行为。对于第一个示例中定义的

，我看到

1/a=0

和

a/1=-1

，但第二个结果给出了一个被零除的警告！感谢@nguthrie确认此问题！我还将此问题直接发送给Mathworks支持部门。我不确定是否理解发生的情况，但我猜测您的字长不足会导致类似舍入错误的情况？您是对的，这可能取决于double首先转换为的确切类型。我还发现了一些更奇怪的不是1位数字的情况，比如

fi（2,0,2,0）*10

。。。找到一种了解这种中介类型的方法会很有趣——调试器是否可以用于调查这种情况？然而，我不喜欢你的答案是你输出3个不同类型的变量作为一个向量：因为向量总是有一个单一的数据类型，我们的问题是具体的类型，最好打印

，

d_one

和

d*d_one

分别为+50，因为将double转换为另一个操作数的类型实际上是关键。谢谢