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* 帖子主题:

请教开方运算问题

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jgf120
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发表于:2006/9/5 13:53:00
#0楼
各位大虾请问在PLC中不用直接开方指令,怎么实现开方运算?请多多指教
    不知道 怎样 才 能 学好 啊?
970
sangkunpeng
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发表于:2006/9/5 15:46:00
#1楼
能做乘法运算么?
970
sangkunpeng
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发站内信
发表于:2006/9/5 15:50:00
#2楼
不知道我的意思你明白没有,请考虑用算法解决
38119
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发表于:2006/9/5 15:59:00
#3楼
a=k;
for (i=0;i<500000;i++)
{b=k/a;a=(a+b)/2;}
这就是用C语言编的开方,你可以把它翻译成你PLC对应的语句,建议你还是使用指令吧,这样可以节省点时间。
下面是S7-300的开方语句:
L     #number
     T     #a
     L     1.000000e+000

Next: T     MB    10
     L     10000
m001: T     MW    20
     L     #number//number为要开方的数,REU为开方结果,如果开方数很复杂,可以加大循环次数。
     L     #a
     /R    
     T     #b
     L     #a
     L     #b
     +R    
     L     2.000000e+000
     /R    
     T     #a
     L     MW    20
     LOOP  m001
     L     MB    10
     LOOP  Next
     L     #a
     T     #REU
     BEU  
1136
jgf120
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发表于:2006/9/6 8:33:00
#4楼
多谢
    不知道 怎样 才 能 学好 啊?
1136
jgf120
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发表于:2006/9/6 8:34:00
#5楼
我想问的就是这个算法是什么?
    不知道 怎样 才 能 学好 啊?
1136
jgf120
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发表于:2006/9/6 8:38:00
#6楼
能只要没开方运算就可以
    不知道 怎样 才 能 学好 啊?
1136
jgf120
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发表于:2006/9/6 8:43:00
#7楼
你哪个C语言语句我不是特别理解,你能直接和我 说以下思路吗?就是开方的思路
    不知道 怎样 才 能 学好 啊?
38119
cvlsam 版主
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发表于:2006/9/6 10:32:00
#8楼
开方的思路就是牛顿迭代法。
下面给出另外一个思路:
1.原理
因为排版的原因,用pow(X,Y)表示X的Y次幂,用B[0],B[1],...,B[m-1]表示一个序列,
其中[x]为下标。

假设:
  B[x],b[x]都是二进制序列,取值0或1。
  M = B[m-1]*pow(2,m-1) + B[m-2]*pow(2,m-2) + ... + B[1]*pow(2,1) + B[0]*pow
(2,0)
  N = b[n-1]*pow(2,n-1) + b[n-2]*pow(2,n-2) + ... + b[1]*pow(2,1) + n[0]*pow
(2,0)
  pow(N,2) = M

  (1) N的最高位b[n-1]可以根据M的最高位B[m-1]直接求得。
  设 m 已知,因为 pow(2, m-1) <= M <= pow(2, m),所以 pow(2, (m-1)/2) <= N <=
pow(2, m/2)
  如果 m 是奇数,设m=2*k+1,
  那么 pow(2,k) <= N < pow(2, 1/2+k) < pow(2, k+1),
  n-1=k, n=k+1=(m+1)/2
  如果 m 是偶数,设m=2k,
  那么 pow(2,k) > N >= pow(2, k-1/2) > pow(2, k-1),
  n-1=k-1,n=k=m/2
  所以b[n-1]完全由B[m-1]决定。
  余数 M[1] = M - b[n-1]*pow(2, 2*n-2)

  (2) N的次高位b[n-2]可以采用试探法来确定。
  因为b[n-1]=1,假设b[n-2]=1,则 pow(b[n-1]*pow(2,n-1) + b[n-1]*pow(2,n-2),
2) = b[n-1]*pow(2,2*n-2) + (b[n-1]*pow(2,2*n-2) + b[n-2]*pow(2,2*n-4)),
  然后比较余数M[1]是否大于等于 (pow(2,2)*b[n-1] + b[n-2]) * pow(2,2*n-4)。这种
比较只须根据B[m-1]、B[m-2]、...、B[2*n-4]便可做出判断,其余低位不做比较。
  若 M[1] >= (pow(2,2)*b[n-1] + b[n-2]) * pow(2,2*n-4), 则假设有效,b[n-2] =
1;
  余数 M[2] = M[1] - pow(pow(2,n-1)*b[n-1] + pow(2,n-2)*b[n-2], 2) = M[1] -
(pow(2,2)+1)*pow(2,2*n-4);
  若 M[1] < (pow(2,2)*b[n-1] + b[n-2]) * pow(2,2*n-4), 则假设无效,b[n-2] =
0;余数 M[2] = M[1]。

  (3) 同理,可以从高位到低位逐位求出M的平方根N的各位。

使用这种算法计算32位数的平方根时最多只须比较16次,而且每次比较时不必把M的各位逐
一比较,尤其是开始时比较的位数很少,所以消耗的时间远低于牛顿迭代法。

2. 实现代码
这里给出实现32位无符号整数开方得到16位无符号整数的C语言代码。



-------------------------------------------------------------------------------
-

/****************************************/
/*Function: 开根号处理                  */
/*入口参数:被开方数,长整型            */
/*出口参数:开方结果,整型              */
/****************************************/
unsigned int sqrt_16(unsigned long M)
{
   unsigned int N, i;
   unsigned long tmp, ttp;   // 结果、循环计数
   if (M == 0)               // 被开方数,开方结果也为0
       return 0;

   N = 0;

   tmp = (M >> 30);          // 获取最高位:B[m-1]
   M <<= 2;
   if (tmp > 1)              // 最高位为1
   {
       N ++;                 // 结果当前位为1,否则为默认的0
       tmp -= N;
   }

   for (i=15; i>0; i--)      // 求剩余的15位
   {
       N <<= 1;              // 左移一位

       tmp <<= 2;
       tmp += (M >> 30);     // 假设

       ttp = N;
       ttp = (ttp<<1)+1;

       M <<= 2;
       if (tmp >= ttp)       // 假设成立
       {
           tmp -= ttp;
           N ++;
       }

   }

   return N;
}

这个也是网上找到的,你自己研究吧。
1136
jgf120
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发站内信
发表于:2006/9/7 9:11:00
#9楼
非常感谢,我终于把它搞出来了.
    不知道 怎样 才 能 学好 啊?

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