MATLAB定点仿真方法的学习笔记

2011-07-12 by zony

定点仿真方法的学习笔记（一）

在用 MATLAB 工具对算法进行仿真时，数据的流动是以浮点形式进行的，浮点型又分单

精度浮点型和双精度浮点型。浮点型数据的存储方式为

单精度浮点型数据用 32 bit 来存储数据，其中符号位 1 bit，指数位 8 bit，尾数位

23 bit。双精度浮点型数据则用 64 bit 来存储数据，其中符号位 1 bit，指数位 11 bit，

尾数位 52 bit。

Toolbox 来帮助我们做这项工作。以下的所用内容只是个人对 Fixed-Point Toolbox 学习

的总结，如有任何疑问，请查找 HELP 中的相关内容，理解上如有错误，恳请斧正。

先介绍几个对象给大家认识，也就是 Object，个人认为定点的过程就是让数据在 fi

这个对象下进行工作。

 fi 对象

当你用 fi 这个函数对一个数据进行定点处理时，你就构造了一个 fi 对象（说白了也

是一个数，你规定了这个数的数据类型）。你可以对这个对象进行运算。与一个数不同的是

这个对象有很多的属性，在这里先把它们中常用的列出来，并对它们做一些简要说明，后面

会用实例告诉大家怎么去理解这些属性。

 Data 属性

对象定义 fi 对象的 fimath 属性。将在 fimath 对象中介绍。

 numerictype 属性

可以用另一个对象对它进行定义。当你要定义 fi 对象的 numerictype 属性时，你需要

先定义一个 numerictype 对象，再用 numerictype 对象定义 fi 对象的 fimath 属 性。 将

在 numerictype 对象中介绍。

 fimath 对象

该对象的常用属性如下：

 CastBeforeSum 属性

2011-07-12 by zony

出，则该数据用能表示的最小值替代。例如两个 4 bit 有符号数，5 和 4，二进制分别

表示为 0101 和 0100，5+4=9，而 4bit 能表示的有符号数的范围为 -8 到 7，所以发生

上溢出，此时 5+4 所得结果为 7。

制补码表示，若无符号数据发生溢出，则进位将被舍弃。例如两个 4 bit 有符号数 5

和 4，二进制分别表示为 0101 和 0100，5+4=9，而 4bit 能表示的有符号数的范围为 -8

到 7，所以发生上溢出。wrap 方式下处理溢出，0101 和 0100 做加法，次高位的进位加

到符号位，得到结果为 1001，表示为-7。若两个 3bit 无符号数 5 和 4，二进制分别表

示为 101 和 100，做加法后出现溢出，则进位舍弃，得到 001，表示为 1。

性定义的值，会出错。

 ProductMode 属性

SpecifyPrecision，此时，ProductWordLength 和 ProductFractionLength 有效。

 ProductWordLength 属性

 ProductFractionLength 属性

 SumMode 属性

 numerictype 对象

 Scaling 属性

 WordLength 属性

 FractionLength 属性

2011-07-12 by zony

实例：

首先用 numerictype 和 fimath 两个构造函数生成两个对象。

对一个指定的数据进行定点操作：

可以显示出 a 的二进制形式，还可以显示十六进制（a.hex），双精度 （ a.double）等等。

这就体现了 fi 对象的 Data 属性。

再定义另一个 fi 对象