IEEE754數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序

本文格式為Word版，下載可任意編輯——IEEE754數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序1.問(wèn)題的提出

筆者在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中采用RS485實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外圍設(shè)備的通信，通信采用通用串行接口協(xié)議（USS），依照串行總線的主從通訊原理來(lái)確定訪問(wèn)的方法。USS規(guī)定了一套嚴(yán)格的通信規(guī)則，關(guān)于浮點(diǎn)數(shù)參數(shù)值，USS規(guī)定采用IEEE-754格式進(jìn)行傳送。例如，浮點(diǎn)數(shù)50.0,在通信中傳送的是它的IEEE-754格式，即4字節(jié)的十六進(jìn)制424800H.因此，單片機(jī)的C程序，在發(fā)送或接收外圍設(shè)各的參數(shù)值時(shí)，需要解決如何實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)與IEEE格式轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。

2.IEEE浮點(diǎn)數(shù)的格式

在計(jì)算機(jī)中，浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)均采用4字節(jié)的IEEE-754格式。例如，浮點(diǎn)數(shù)50.0的IEEE表示形式如下：二進(jìn)制：

其中，最高位表示符號(hào)，\表示負(fù)，\表示正；第23~30位表示階碼。注意：階碼是以2為底的指數(shù)再加上偏移量127.第0~22位是尾數(shù)部分。尾數(shù)的整數(shù)部分永遠(yuǎn)為1，因此不予保存，但它是隱含存在的。一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算式為：

例如，前面繪出的浮點(diǎn)數(shù)的表示形式中，s=0,n=132,m=（1/2+0/4+0/8+1/16+0/32+……），則計(jì)算結(jié)果為50.0.3.浮點(diǎn)數(shù)與IEEE格式轉(zhuǎn)換

在最初的C語(yǔ)言編程中，筆者根據(jù)上面介紹的IEEE表示形式，采用移位計(jì)算的方法實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)和IEEE格式轉(zhuǎn)換。當(dāng)接收到外圍設(shè)備傳來(lái)的4字節(jié)IEEE格式參數(shù)值時(shí)，依次將符號(hào)、階碼、尾數(shù)通過(guò)移位取出，然后依照IEEE計(jì)算規(guī)則計(jì)算出對(duì)應(yīng)的浮點(diǎn)數(shù)。當(dāng)需要發(fā)送給外圍設(shè)備的浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，按相反的方法將其轉(zhuǎn)化為IEEE格式后再發(fā)送出去。筆者一直感覺(jué)上述方法太麻煩，而且效率太低。后來(lái)筆者想到，既然在C語(yǔ)言中浮點(diǎn)數(shù)本身就是采用IEEE格式來(lái)存儲(chǔ)的，能否利用C語(yǔ)言本身的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)和IEEE格

式的轉(zhuǎn)換？經(jīng)過(guò)嘗試，發(fā)現(xiàn)利用unlon數(shù)據(jù)類型可以很好地完成這工作，即只需定義下面這個(gè)union類型：

注意：類型定義的后面別忘了還有個(gè)符號(hào)\類型雖然有兩個(gè)內(nèi)部變量，但兩個(gè)內(nèi)部變量占用同-地址空間，它只占用4個(gè)字節(jié)。內(nèi)部float變量a（占用4個(gè)字節(jié)）和char數(shù)組b（同樣占用4個(gè)字節(jié)）從同一個(gè)地址開(kāi)始存放，并共享同一塊內(nèi)存空間。C語(yǔ)言中，對(duì)于單精度浮點(diǎn)數(shù)a,采用四個(gè)字節(jié)（IEEE格式）來(lái)存儲(chǔ)，依次存儲(chǔ)在四個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)單元內(nèi)，低字節(jié)存儲(chǔ)在低地址存儲(chǔ)單元，高字節(jié)存在高地址存儲(chǔ)單元；字符數(shù)組b也采用和a同樣的存儲(chǔ)方式。利用unlon數(shù)據(jù)類型，可以直接訪問(wèn)浮點(diǎn)數(shù)以IEEE格式存放在存儲(chǔ)單元中的十六進(jìn)制字節(jié)，通過(guò)直接讀取或修改這些十六進(jìn)制字節(jié)，便可以巧妙地實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)與IEEE格式的轉(zhuǎn)換。

（1）IEEE格式轉(zhuǎn)換浮點(diǎn)數(shù)

當(dāng)單片機(jī)接收來(lái)自USS總線的數(shù)據(jù)時(shí)，只需將4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)放到內(nèi)部變量b中，再訪問(wèn)內(nèi)部變量a,即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。下面給出示意程序，供參考。

（2）浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換IEEE格式

當(dāng)單片機(jī)處理好數(shù)據(jù)后，需要把浮點(diǎn)型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IEEE格式，輸出給USS總線。只需把數(shù)據(jù)賦予內(nèi)部變量a,再?gòu)膬?nèi)部變量b中取出對(duì)應(yīng)的4個(gè)字節(jié)即可。

2.1定義union數(shù)據(jù)

typedefunion{

floatul_Temp;uint8uc_Buf[4];}un_DtformConver;2.2應(yīng)用

un_DtformConverDtformConver;uint8i;

int32il_Temp32;floatf_Temp;

//十進(jìn)制float型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IEEE754標(biāo)準(zhǔn)DtformConver.ul_Temp=220.1;