Функция дополнения до двух выводит неверный результат для -1

Я генерирую ввод для программы FPGA, чтобы использовать метод трапециевидной интеграции. По сути, здесь интерес представляют функции invert() и twos_comp(); остальное просто тестирование (создание сигнала прямоугольной формы, а затем повторение и преобразование его в дополнение до двух).

signals = []
bit_signals = []

def invert(bit_val):
    new_val = []
    for i in bit_val:
        new_val.append(str(int(not(int(i)))))
    return ''.join(new_val)

def twos_comp(val):
    if val < 0:
        bin_val = format(val, '08b')[1:]
        return format(int(invert(bin_val),2) + int('1', 2), '08b')
    else:
        bin_val = format(val, '08b')[1:]
        return bin_val

x = 0
signal = 1
while x <= 25:
    if x % 2 == 0:
        signal*=-1
    signals.append(signal)
    x+=1

print(signals)

for i in signals:
    bit_signals.append(twos_comp(i))

print(bit_signals)

Проблема здесь в том, что это выводит дополнение до двух для 1 как 01111111, а не 1111111. Вывод invert() кажется правильным, вывод для twos_comp() для положительных чисел кажется правильным, и генерация сигнала также кажется правильной. , поэтому я думаю, что это должно быть что-то с линией

return format(int(invert(bin_val),2) + int('1', 2), '08b')

но оглядываясь на SO и google, вот как другие люди обрабатывали добавление в двоичном формате.

Обратите внимание, что все входы в twos_comp() будут 8-битными. Любая помощь будет оценена по поводу того, почему это не работает. Прямых ошибок нет, только неверный вывод.

Вы можете запустить код здесь.


python-3.x python binary 8-bit twos-complement
person karatechop    schedule 07.08.2018    source источник

Ответы (1)


arrow_upward
3
arrow_downward

Пройдитесь по значениям, когда val равно -1:

>>> format(-1, '08b')
'-0000001'

Возможно, вы уже заметили ошибку — 08b означает ширину 8 символов, а не 8 цифр. Для отрицательного числа - занимает 1 символ, поэтому вы получаете только 8 цифр. Но если непонятно, почему это проблема, продолжим:

>>> format(val, '08b')[1:]
'0000001'
>>> invert('0000001')
'1111110'
>>> int(invert('0000001'), 2)
126
>>> int('1', 2) # BTW, why do you need this instead of just 1, exactly?
1
>>> 126 + 1
127
>>> format(127, '08b')
01111111

Если вам нужно хакерское решение (а я подозреваю, что вам это нужно, так как вы уже постоянно переключаетесь между строками и числами), просто сделайте это:

bin_val = format(val, '09b')[-8:]

Это будет работать как для положительных, так и для отрицательных чисел.

person abarnert    schedule 07.08.2018
comment
Ах... было бы так. И да, это довольно хакерски, я пытаюсь быстро собрать его вместе, чтобы протестировать какой-нибудь другой код. Спасибо! - person karatechop; 07.08.2018