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[转载]matlab里的二进制运算(整理中)

(2012-08-11 16:01:55)
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分类: Matlab
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dec2bin(x) 是把十进制整数x变换为二进制
bin2dec(y) 是把二进制数y变换为十进制数
base2dec('x',a) 是把a进制数x变化为十进制数
dec2base(y,a) 是把十进制数y变化为a进制数

 

1.小数转换为二进制数
输入参数有2个,一个是输入的小数(小于1),一个是指定转换后的二进制位数!程序源码如下:
y=dectobin(innum,N)
%十进制小数转换为二进制数
%输入参数为innum和N
%innum为输入的十进制小数
%N为指定转换后二进制的位数
if (innum>1)|(N == 0)%判断输入的有效性
    disp('error!');
    return;
end
count=0;
tempnum=innum;
record=zeros(1,N);
while(N)
    count=count+1;%长度小于N
    if(count>N)
        N=0;
        return;
    end
    tempnum=tempnum*2;%小数转换为二进制,乘2取整
    if tempnum>1
        record(count)=1;
        tempnum=tempnum-1;
    elseif(tempnum==1)
        record(count)=1;
        N=0;%stop loop
    else
       record(count)=0;    
    end
end
y=record;
2.如果要转换整数,则直接调用matlab的dec2bin即可!
3.对于大于1的非整数,可以利用将其分为整数部分和小数部分的方法来处理:
利用matlab的floor函数可以对输入的数(设为innum)向下取整,然后利用innum-floor(innum)就可以得到小数部分,调用上面的函数就可以得到其二进制表达式!
注意,这里有一个小问题,就是dec2bin函数的返回值是一个char array,所以,我们应该先将其转换为double array!可以利用double()进行强制类型转换,得到ASCII码值,减去48就可以得到double array类型的0,1序列!
程序代码如下:
[num,numint,numf]=dectobin1(innum,N)
%十进制数转换为二进制数
%输入为十进制数innum,以及小数部分的位数N
%输出为三个参数num,numint,numf
%num为输出的二进制形式
%numint为整数部分的二进制表达式
%numf为小数部分的二进制表达式
sep=5;%整数和小数部分的分隔符
if(mod(innum,1)==0)%判断输入是否为整数,mod为取余函数
    numint=dec2bin(innum);
    numint=double(numint)-48;
    numf=zeros(1,N);
    num=[numint,sep,numf];
    return
end;
%输入为非整数的情况
nint=floor(innum);%整数部分
nf=innum-nint;%小数部分
res_nint=dec2bin(nint);
res_nint=double(res_nint)-48;
res_nf=dectobin(nf,N);
numint=res_nint;
numf=res_nf;
num=[numint,sep,numf];
其中的dectobin函数就是最上面的小数转二进制函数!
4.似乎已经大功告成了,是吗?NO,还有一个问题,那就是负数的情况,在这里,我们采用补码的方式,如果输入为正,则二进制表达式不变,如果为负,则按位取反并加1.因此,需要对上面的函数加上一个负数判断以及补码转换的功能.最终的表示结果可以采用1QN的格式.补码转换部分程序如下:
[numo,numinto,numfo]=conv(numint,numf,flag)
%二进制数的补码表示
%输入参数为numint整数部分的二进制表达式,numf小数部分二进制表达式,flag负数标志
%输出参数为numo输入的补码,numinto整数部分的补码,numfo小数部分的补码
if (flag==0)
    numo=[0,numint,5,numf];%正数
    numinto=numint;
    numfo=numf;
else%负数,整数和小数部分均进行按位取反并加一
    l1=length(numint);
    l2=length(numf);
    num=[numint,numf];
    l=l1+l2;
   
    for i=1:l
      
       if num(i)==1%按位取反
           num(i)=0;
       else
           num(i)=1;
       end      
      
    end
%取反后加一
temp_l=l;
while(temp_l~=0)
    if num(temp_l)==0%最低位为0
        num(temp_l)=1;
        temp_l=0;%结束循环
    else
        num(temp_l)=0;
        temp_l=temp_l-1;
    end
end  
   l1=length(numint);
   for i=1:l1
      
       if numint(i)==1%按位取反
           numint(i)=0;
       else
           numint(i)=1;
       end      
      
   end
  
   l2=length(numf);
   for i=1:l2
      
       if numf(i)==1%按位取反
           numf(i)=0;
       else
           numf(i)=1;
       end      
      
   end
         
% %取反后加一
  temp_l1=l1;
  while(temp_l1~=0)
    if numint(temp_l1)==0%最低位为0
        numint(temp_l1)=1;
        temp_l1=0;%结束循环
    else
        numint(temp_l1)=0;
        temp_l1=temp_l1-1;
    end
  end
 
  %取反后加一
  temp_l2=l2;
  while(temp_l2~=0)
    if numf(temp_l2)==0%最低位为0
        numf(temp_l2)=1;
        temp_l2=0;%结束循环
    else
        numf(temp_l2)=0;
        temp_l2=temp_l2-1;
    end
numinto=num(1:l1);
numfo=num(l1+1:l);
  numinto=numint;
  numfo=numf;
numo=[1,numinto,5,numfo];
end
5.最后,用一个main函数连接以上的子函数
[numo,numinto,numfo]=decimal2bin(innum,N)
[num1,numint1,numf1,flag1]=dectobin1(innum,N);
[numo,numinto,numfo]=conv(numint1,numf1,flag1)

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