python-十进制转二进制-带符号位-固定位宽

0.摘要

本文主要介绍，如何将十进制数，转换为带符号位且位宽固定的二进制数值。

这种转换关系，通常用在基于二进制运算的硬件上。

1.前言

负数，在计算机里是以补码的形式存在的，原码取反-->+1；

正数，在计算机里补码与原码完全相同。

因此，在计算中，二进制的计算都是基于补码进行的，结果也是以补码进行表示。

2.实现

def dec2bin(dec_num, bit_wide=16):
    _, bin_num_abs = bin(dec_num).split('b')
    if len(bin_num_abs) > bit_wide:
        raise ValueError           # 数值超出bit_wide长度所能表示的范围
    else:
        if dec_num >= 0:
            bin_num = bin_num_abs.rjust(bit_wide, '0')
        else:
            _, bin_num = bin(2**bit_wide + dec_num).split('b')
    return bin_num

if __name__ == "__main__":
    file_name = "./bin_num.dat"
    with open(file_name, 'w') as f:
        bit_wide = 8
        for i in range(-2**(bit_wide-1),2**(bit_wide-1)):
            bin_num = dec2bin(i, bit_wide)
            f.write(bin_num+"\n")

结果： 

参考：https://stackoverflow.com/questions/699866/python-int-to-binary