单片机c语言求平方根函数

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1、转自:http://www.mcujl.com/article/304.html在单片机中要开平方.可以用到下面算法:         算法1:  本算法只采用移位、加减法、判断和循环实现,因为它不需要浮点运算,也不需要乘除运算,因此可以很方便地运用到各种芯片上去。我们先来看看10进制下是如何手工计算开方的。先看下面两个算式,x=10*p+q  (1)公式(1)左右平方之后得:x^2=100*p^2+20pq+q^2(2)现在假设我们知道x^2和p,希望求出q来,求出了q也就求出了x^2的开方x了。我们把公式(2)改写为如下格式:q=(x^2-100*p^2)/(20*p+q)

2、(3)这个算式左右都有q,因此无法直接计算出q来,因此手工的开方算法和手工除法算法一样有一步需要猜值。我们来一个手工计算的例子:计算1234567890的开方首先我们把这个数两位两位一组分开,计算出最高位为3。也就是(3)中的p,最下面一行的334为余数,也就是公式(3)中的(x^2-100*p^2)近似值       3    ---------------    

3、1234567890       9    ---------------    

4、  334下面我们要找到一个0-9的数q使它最接近满足公式(3)。我们先把p乘以20写在334左边:       3  q   

5、 ---------------    

6、1234567890       9    ---------------  6q

7、  334我们看到q为5时(60+q*q)的值最接近334,而且不超过334。于是我们得到:       3  5    ---------------    

8、1234567890       9    ---------------  65

9、  334    

10、  325    ---------------          956接下来就是重复上面的步骤了,这里就不再啰嗦了。  这个手工算法其实和10进制关系不大,因此我们可以很容易的把它改为二进

11、制,改为二进制之后,公式(3)就变成了:q=(x^2-4*p^2)/(4*p+q)(4)我们来看一个例子,计算100(二进制1100100)的开方:      1  0  1  0    ---------------    

12、1100100      1    ---------------100

13、010     

14、000     ---------------    

15、   10011001

16、   1001    ---------------            000这里每一步不再是把p乘以20了,而是把p乘以4,也就是把p右移两位,而由于q的值只能为0或者1,所以我

17、们只需要判断余数(x^2-4*p^2)和(4*p+1)的大小关系,如果余数大于等于(4*p+q)那么该上一个1,否则该上一个0。下面给出完成的C语言程序,其中root表示p,rem表示每步计算之后的余数,divisor表示(4*p+1),通过a>>30取a的最高2位,通过a<<=2将计算后的最高2位剔除。其中root的两次<<1相当于4*p。程序完全是按照手工计算改写的,应该不难理解。unsignedshortsqrt(unsignedlonga){  unsignedlongrem=0;  unsignedlongroot=0;  unsignedlongdivisor=0;

18、  for(inti=0;i<16;i++){    root<<=1;    rem=((rem<<2)+(a>>30));    a<<=2;    divisor=(root<<1)+1;    if(divisor<=rem){      rem-=divisor;      root++;    }  }  return(unsignedshort)(root);}  算法2:单片机开平方的快速算法因为工作的需要,要在单片机上实现开根号的操作。目前开平方的方法大部分是用牛顿迭代法。我在查了一些资料以后找到了一个比牛顿迭代法更加快速的方法。不敢独享,介绍给大家,希望会有

19、些帮助。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)   po

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