有时候我们需要将十进制数字转换成二进制补码形式,可以利用Matlab实现。
实现原理
Matlab自带的函数dec2bin(d, n)
可以实现将十进制非负整数转换成二进制数,其中,d
为十进制数,n
为最小 的二进制位数,输出值为char
型数组。
8位二进制补码的对应关系如下表所示。由于正数的补码等于原码,因此直接用dec2bin
即可转换。N
位负数转换成补码,可以将其增加2^N
,作为正数转换成二进制数。
Matlab代码
将下面的代码保存为complement.m
,调用此函数即可转换十进制数为二进制补码。
**注意:对于同一个十进制负数,不同位数下的二进制补码是不同的。**这段代码会根据给定的最小位数N
和x
的取值范围,自动计算需要的位数,并通过返回值n
输出。
% 用于计算补码
% 参数x:原始十进制数组,正负数皆可
% 参数N:输出的二进制补码最小位数,如果位数不够会根据x的取值范围自动扩展
% 输出值c:转换得到的二进制补码字符串数组
% 输出值n:实际输出的二进制补码位数
function [c,n] = complement(x, N)
n = 0;
if(nargin == 2)
n = max(n, N);
end
a = max(x);
if(a > 0) % max(x) = 127,则n = 8; max(x) = 128,则n = 9
n = max(n, ceil(log2(a+1)) + 1);
end
a = min(x);
if(a < 0) % min(x) = -128,则n = 8; min(x) = -129,则n = 9
n = max(n, ceil(log2(-a)) + 1);
end
for i = 1 : length(x)
if x(i) < 0
x(i) = x(i) + 2^n;
end
end
c = DEC2BIN(x, n);
end