数学运算指令及其应用示例

数学运算指令可完成整数、长整数及实数的加、减、乘、除、求余和求绝对值等基本算数运算，32位浮点数的平方、平方根、自然对数、基于e的指数运算及三角函数等扩展算数运算，以及数据的移位和逻辑运算。数学运算指令见表7-12。

表7-12 数学运算指令类型

【例7-11】整数运算指令的应用。

分析：在图7-53中，两个整数相加（5+27），结果32存放在MW2中；若M0.1=1，则将16#FE传送到被除数MD4中，则双整数运算结果（MD4）÷5放入MD8寄存器中，即（MD8）=50；若程序刚开始运行，且M0.1=0，则MD4的初始值是0，由于0除任何数都等于0，所以（MD8）=0。

图7-53 整数运算指令应用示例

【例7-12】浮点数运算指令应用1。

分析：在图7-54中，MUL_R为实数相乘指令，实数2*3.125=6.25，结果存入MD2寄存器中；SQRT为求实数的平方根指令，（9.23）0.5≈3.03809，结果存入MD6寄存器中。

图7-54 浮点数运算指令应用示例1

【例7-13】浮点数运算指令应用2。

分析：观察图7-55。在网络1中，MOD_DI指令对长整型求余数，（49/5）的余数是4，结果存入MD2寄存器中；ABS指令对浮点数取绝对值，︱-5.2︱=5.2，结果存入MD6寄存器中；在网络2中，LN指令用来求浮点数的自然对数，ln10=2.30259，结果存入MD10寄存器中；EXP指令用来求浮点数以e为底的指数值，e^2.30259=10，结果存入MD14寄存器中。

图7-55 浮点数运算指令应用示例2

【例7-14】三角函数运算指令应用。

分析：观察图7-56，SIN指令对浮点数（弧度）求正弦值，（π/2）=1.570796，sin（（π/2）=1，结果存入MD2寄存器中；ATAN指令对浮点数求反正切值，arctan（-1）=（-π/4）=0.785398，结果存入MD6寄存器中。

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图7-56 浮点数运算指令应用示例

【例7-15】移位指令的应用。

分析：观察图7-57。网络1用于给变量MW2、MW12赋初值；网络2和网络3中，SHR_I/SHR_DI指令用于整数/双整数右移、SHL_W/SHL_DW指令用于对字/双字左移，从而实现移位功能，其中输入N用于指定移位的位数。数据移动1次后的变化如图7-58所示。

图7-57 移位指令应用示例

从图7-58的标注1和标注2数据移位可见，无论是右移还是左移，对于整数为正而言，都是给空出位补N个“0”；从标注3数据移位可见，整数为负且右移时，给空出位补N个“1”。

图7-58 移位一次后的数据对比

【例7-16】循环移位指令应用。

分析：观察图7-59。网络1用于给变量MD2、MD12赋初值；网络2为循环左/右移位指令，用于将输入IN的所有内容向左或向右逐位循环移动，N为移动位数，移位原理如图7-60所示，图7-61为图7-59移动一次后的数据在线监控。

图7-59 循环移位指令应用示例

图7-60 移位指令性能

图7-61 移动一次后的数据对比