向下移动有符号号码的最简单方法答案

【问题标题】：Easiest Way to Shift Down A Signed Number向下移动有符号号码的最简单方法
【发布时间】：2016-04-24 04:20:44
【问题描述】：

我将一个 2s 补码浮点数相乘并将其用于 DSP 中的一些数学运算。我得到了结果并希望将其移回，但我不确定最简单的方法。

例如：

constant b_const : integer := integer(real(1.0 / 3.0) / real((2.0**-10.0)));        
signal b : std_logic_vector(10 downto 0);

begin

b <= std_logic_vector(to_signed(b_const, b'length)) ; 

dsp: work.entity_dsp -- p = a * b
port map(
    clk => clk,
    a => a,
    b => b,
    p => p -- also signed
);

c <= p / 2**10; -- Isn't this very resource intensive ?

我查看了“resize”函数，但它似乎只是截断或填充位。我认为 FPGA 的一条黄金法则是永远不要使用“/”，除非它为我正在尝试做的事情实现了一个简单的解决方案？

有什么建议吗？

【问题讨论】：

除法是 2 的幂，在有符号整数或定点算术中作为右移（如果操作数为负，则加上校正）和浮点中的指数减法很容易实现算术。
也许不清楚在有符号整数/定点算术中操作时负值的校正应该是什么？算术右移是除以 2 的幂，将结果向负无穷大舍入，而整数除以 2 的幂 截断（向零舍入） 结果（在 C、C++ 中）。所以必要的修正是：if (x < 0) x = x + 2**n-1; r = x >> n;，其中>>表示算术右移。

标签： floating-point vhdl fpga twos-complement

【解决方案1】：

如果要截断 LSB，可以使用 numeric_std 中定义的 shift_right 函数，然后调整大小。

c <= resize(shift_right(p, 10), c'length);

或者，您可以切片：

c <= p(c'length+10 downto 10);

【讨论】：

但这会改变 2s 恭维有符号数的值
是的，除法和位移时负值的处理方式不同。另请参阅此答案：stackoverflow.com/a/24145443/5900503 您可以按照@njuffa 的建议进行操作。在右移之前有条件地为负数添加一个常数。根据 FPGA，这可以使用 DSP 块内的后加法器来完成，而无需使用额外的 LUT。