如何將下位機(jī)采集的浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)

ID:69862 · 發(fā)表于 2015-1-29 22:15

本帖最后由 xiao_yp2014 于 2016-1-21 14:21 編輯

大家好！我叫肖亞平，從小熱愛(ài)上了電子技術(shù)，讀書時(shí)陰差陽(yáng)錯(cuò)的選擇了電子這方面的專業(yè)，學(xué)習(xí)電子技術(shù)、一直到今年畢業(yè)。對(duì)于我的理解來(lái)說(shuō)，學(xué)校里面學(xué)到的技術(shù)不是全部實(shí)用，但是必須有用，所以一直奮斗在前線。我對(duì)學(xué)習(xí)總結(jié)出一句話“壓力不是有人努力，而是比你牛X N倍的人依然在努力

在有些項(xiàng)目中，需要單片機(jī)把數(shù)據(jù)處理完后，返回給上位機(jī)，數(shù)據(jù)處理離不成計(jì)算，有計(jì)算就會(huì)涉及到小數(shù)，那么，如何將小數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)據(jù)呢，下面請(qǐng)看簡(jiǎn)便算法。

上位機(jī)發(fā)送命令：01 02 EB 00 55
下位機(jī)返回-5.625 的十六進(jìn)制數(shù)據(jù) C0 B4 00 00

#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時(shí)間
#define const_rc_size 10 //接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組大小
#define const_receive_time 5 //如果超過(guò)這個(gè)時(shí)間沒(méi)有串口數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，就認(rèn)為一串?dāng)?shù)據(jù)已經(jīng)全部接收完，這個(gè)時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整大小
unsigned char xdata array[10];//緩存數(shù)組
float value = -5.625; //模擬下位機(jī)采集經(jīng)過(guò)計(jì)算后的數(shù)據(jù)
/*
-5.625 = C 0 B 4 0 0 0 0
C 0 B 4 0 0 0 0
1100 0000 1011 0100 0000 0000 0000 0000
按照浮點(diǎn)數(shù)格式切割成相應(yīng)的域 1 1000 0001 01101 000000000000000000
經(jīng)分析：符號(hào)域1 意味著負(fù)數(shù)；指數(shù)域?yàn)?29 意味著實(shí)際的指數(shù)為2 （減去偏差值127）；
尾數(shù)域?yàn)?1101 意味著實(shí)際的二進(jìn)制尾數(shù)為1.01101 （加上隱含的小數(shù)點(diǎn)前面的1）。
所以，實(shí)際的實(shí)數(shù)為：
= -1.01101 × 2^2 =- ( 1*2^0 + 1*2^(-2) + 1*2^(-3) + 1*2^(-5) ) × 2^2
= -(1+0.25+0.125+0.03125)*4
= -1.40625*4
= -5.625
*/
void initial_myself(void);
void initial_peripheral(void);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void T0_time(void); //定時(shí)中斷函數(shù)
void usart_receive(void); //串口接收中斷函數(shù)
void usart_service(void); //串口服務(wù)程序,在main函數(shù)里
sbit beep_dr=P3^6; //蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)IO口
unsigned int uiSendCnt=0; //用來(lái)識(shí)別串口是否接收完一串?dāng)?shù)據(jù)的計(jì)時(shí)器
unsigned char ucSendLock=1; //串口服務(wù)程序的自鎖變量，每次接收完一串?dāng)?shù)據(jù)只處理一次
unsigned int uiRcregTotal=0; //代表當(dāng)前緩沖區(qū)已經(jīng)接收了多少個(gè)數(shù)據(jù)
unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組
unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用來(lái)解析數(shù)據(jù)協(xié)議的中間變量
unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鳴器鳴叫的持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)器
void usart_send(); //串口發(fā)送程序
void Change(); //將浮點(diǎn)弄轉(zhuǎn)換成字符弄
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
usart_service(); //串口服務(wù)程序
}
}
union //聯(lián)合體定義
{
char a[4];
float b;
}temp;
void usart_service(void) //串口服務(wù)程序,在main函數(shù)里
{
/* 注釋一：
* 識(shí)別一串?dāng)?shù)據(jù)是否已經(jīng)全部接收完了的原理:
* 在規(guī)定的時(shí)間里，如果沒(méi)有接收到任何一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，那么就認(rèn)為一串?dāng)?shù)據(jù)被接收完了，然后就進(jìn)入數(shù)據(jù)協(xié)議
* 解析和處理的階段。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)要配合定時(shí)中斷，串口中斷的程序一起閱讀，要理解他們之間的關(guān)系。
*/
if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //說(shuō)明超過(guò)了一定的時(shí)間內(nèi)，再也沒(méi)有新數(shù)據(jù)從串口來(lái)
{
ucSendLock=0; //處理一次就鎖起來(lái)，不用每次都進(jìn)來(lái),除非有新接收的數(shù)據(jù)
//下面的代碼進(jìn)入數(shù)據(jù)協(xié)議解析和數(shù)據(jù)處理的階段
uiRcMoveIndex=uiRcregTotal; //由于是判斷數(shù)據(jù)尾，所以下標(biāo)移動(dòng)變量從數(shù)組的最尾端開(kāi)始向0移動(dòng)
while(uiRcMoveIndex>=5) //如果處理的數(shù)據(jù)量大于等于5（2個(gè)有效數(shù)據(jù)，3個(gè)數(shù)據(jù)頭）說(shuō)明還沒(méi)有把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)處理完
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-3]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-2]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-1]==0x55) //數(shù)據(jù)尾eb 00 55的判斷
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-5]==0x01&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-4]==0x02) //有效數(shù)據(jù)01 02的判斷
{
usart_send(); //收到正確的數(shù)據(jù)后，開(kāi)發(fā)發(fā)送采集到的數(shù)據(jù)
uiVoiceCnt=const_voice_short; //蜂鳴器發(fā)出聲音，說(shuō)明數(shù)據(jù)發(fā)送完畢
}
break; //退出循環(huán)
}
uiRcMoveIndex--; //因?yàn)槭桥袛鄶?shù)據(jù)尾，下標(biāo)向著0的方向移動(dòng)
}
uiRcregTotal=0; //清空緩沖的下標(biāo)，方便下次重新從0下標(biāo)開(kāi)始接受新數(shù)據(jù)
}
}
void usart_send() //串口發(fā)送
{
static unsigned int ucSendCnt = 0;
ES = 0; //關(guān)串口中斷
TI = 0; //清零串口發(fā)送完成中斷請(qǐng)求標(biāo)志
Change();
for(ucSendCnt = 0;ucSendCnt<4;ucSendCnt++)//發(fā)送四個(gè)字節(jié)，表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)
{
SBUF = array[ucSendCnt]; //將數(shù)據(jù)裝入緩沖區(qū)
delay_long(50); //延時(shí)一會(huì)兒
}
TI = 0; //清零串口發(fā)送完成中斷請(qǐng)求標(biāo)志
ES = 1; //允許串口中斷
}
/*
聯(lián)合休：
當(dāng)多個(gè)數(shù)據(jù)需要共享內(nèi)存或者多個(gè)數(shù)據(jù)每次只取其一時(shí)，可以利用聯(lián)合體(union)。
在C Programming Language 一書中對(duì)于聯(lián)合體是這么描述的：
1)聯(lián)合體是一個(gè)結(jié)構(gòu)；
2)它的所有成員相對(duì)于基地址的偏移量都為0；
3)此結(jié)構(gòu)空間要大到足夠容納最"寬"的成員；
4)其對(duì)齊方式要適合其中所有的成員；
下面解釋這四條描述：
由于聯(lián)合體中的所有成員是共享一段內(nèi)存的，因此每個(gè)成員的存放首地址相對(duì)于于聯(lián)合體變量
的基地址的偏移量為0，即所有成員的首地址都是一樣的。為了使得所有成員能夠共享一段內(nèi)存，
因此該空間必須足夠容納這些成員中最寬的成員。對(duì)于這句“對(duì)齊方式要適合其中所有的成員”是
指其必須符合所有成員的自身對(duì)齊方式。
*/
void Change()
{
temp.b = value; //將數(shù)據(jù)存入聯(lián)合休中
array[0] = temp.a[0]; //一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的取出來(lái)
array[1] = temp.a[1];
array[2] = temp.a[2];
array[3] = temp.a[3];
}
void T0_time(void) interrupt 1 //定時(shí)中斷
{
TF0=0; //清除中斷標(biāo)志
TR0=0; //關(guān)中斷
uiSendCnt++; //表面上這個(gè)數(shù)據(jù)不斷累加，但是在串口中斷里，每接收一個(gè)字節(jié)它都會(huì)被清零，除非這個(gè)中間沒(méi)有串口數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)
if(uiSendCnt>=const_receive_time) //如果超過(guò)這個(gè)時(shí)間沒(méi)有串口數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，就認(rèn)為一串?dāng)?shù)據(jù)已經(jīng)全部接收完
{
ucSendLock=1; //開(kāi)自鎖標(biāo)志
}
if(uiVoiceCnt!=0)
{
uiVoiceCnt--; //每次進(jìn)入定時(shí)中斷都自減1，直到等于零為止。才停止鳴叫
beep_dr=0; //蜂鳴器是PNP三極管控制，低電平就開(kāi)始鳴叫。
}
else
{
; //此處多加一個(gè)空指令，想維持跟if括號(hào)語(yǔ)句的數(shù)量對(duì)稱，都是兩條指令。不加也可以。
beep_dr=1; //蜂鳴器是PNP三極管控制，高電平就停止鳴叫。
}
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
TR0=1; //開(kāi)中斷
}
void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數(shù)據(jù)中斷
{
if(RI==1)
{
RI = 0;
++uiRcregTotal;
if(uiRcregTotal>=const_rc_size) //超過(guò)緩沖區(qū)
{
uiRcregTotal=const_rc_size;
}
ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數(shù)據(jù)緩存到接收緩沖區(qū)里
uiSendCnt=0; //及時(shí)喂狗，雖然main函數(shù)那邊不斷在累加，但是只要串口的數(shù)據(jù)還沒(méi)發(fā)送完畢，那么它永遠(yuǎn)也長(zhǎng)不大,因?yàn)槊總€(gè)中斷都被清零。
}
else //我在其它單片機(jī)上都不用else這段代碼的，可能在51單片機(jī)上多增加" TI = 0;"穩(wěn)定性會(huì)更好吧。
{
TI = 0;
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i<uiDelayLong;i++)
{
for(j=0;j<50;j++) //內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量
{
; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句
}
}
}
void initial_myself(void) //第一區(qū) 初始化單片機(jī)
{
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時(shí)不叫。
//配置定時(shí)器
TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
//配置串口
SCON=0x50;
TMOD=0X21;
TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600); //這段配置代碼具體是什么意思，我也不太清楚，反正是跟串口波特率有關(guān)。
TR1=1;
}
void initial_peripheral(void) //第二區(qū) 初始化外圍
{
EA=1; //開(kāi)總中斷
ES=1; //允許串口中斷
ET0=1; //允許定時(shí)中斷
TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)中斷
}

復(fù)制代碼

ID:67796 · 發(fā)表于 2015-1-29 22:35

標(biāo)題是不是寫錯(cuò)了？
帖子內(nèi)容講的是聯(lián)合體字節(jié)流。
這個(gè)方法比效率比sprintf高，但是代碼較多，適合于大量源數(shù)據(jù)采集/傳輸。

ID:69862 · 發(fā)表于 2015-1-29 23:01

exv 發(fā)表于 2015-1-29 22:35
標(biāo)題是不是寫錯(cuò)了？
帖子內(nèi)容講的是聯(lián)合體字節(jié)流。
這個(gè)方法比效率比sprintf高，但是代碼較多，適合于大 ...

標(biāo)題沒(méi)有錯(cuò)，我的主導(dǎo)思想是聯(lián)合體共用內(nèi)存首地址一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，也可以叫做是缺點(diǎn)來(lái)為我辦事，你也可以曬曬你的方法。

ID:67796 · 發(fā)表于 2015-1-29 23:24

本帖最后由 exv 于 2015-1-29 23:27 編輯

xiao_yp2014 發(fā)表于 2015-1-29 23:01
標(biāo)題沒(méi)有錯(cuò)，我的主導(dǎo)思想是聯(lián)合體共用內(nèi)存首地址一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，也可以叫做是缺點(diǎn)來(lái)為我辦事，你也可以曬曬你 ...

聯(lián)合休==>聯(lián)合體

這個(gè)別字太顯眼了，看標(biāo)題感覺(jué)很奇怪，點(diǎn)進(jìn)來(lái)才知講的聯(lián)合體。

聯(lián)合體的這個(gè)特點(diǎn)也不好說(shuō)是缺點(diǎn)，就像一個(gè)可自由存取可分隔的盒子，在執(zhí)行效率上有優(yōu)勢(shì)。

ID:69862 · 發(fā)表于 2015-1-30 00:57

exv 發(fā)表于 2015-1-29 23:24
聯(lián)合休==>聯(lián)合體

這個(gè)別字太顯眼了，看標(biāo)題感覺(jué)很奇怪，點(diǎn)進(jìn)來(lái)才知講的聯(lián)合體。

高

ID:57234 · 發(fā)表于 2015-1-30 02:10

現(xiàn)在正在回家的火車上面閱讀樓主的帖子。剛剛從一個(gè)隧道里面出來(lái)。一看就知道樓主一定是一個(gè)代碼高手，這個(gè)程序非常精辟，果斷收藏了。我以前也是實(shí)現(xiàn)過(guò)類似的功能，也是需要把浮點(diǎn)數(shù)上傳到上為機(jī)上位機(jī)里面。為了這個(gè)功能我頭疼了很多天。后面還是在51hei論壇里面找到了一個(gè)函數(shù)先把浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串，然后再把字符串到上位機(jī)。然后上位機(jī)程序再把字符串轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。勉為其難地解決了這個(gè)問(wèn)題。樓主這個(gè)程序改天回去試一下。

ID:69862 · 發(fā)表于 2015-1-30 18:44

xiaoou 發(fā)表于 2015-1-30 02:10
現(xiàn)在正在回家的火車上面閱讀樓主的帖子。剛剛從一個(gè)隧道里面出來(lái)。一看就知道樓主一定是一個(gè)代碼高手，這個(gè) ...

希望對(duì)你有所幫助，帶著回家喜悅的心情，閱讀如此精彩的程序，相信你會(huì)滿載而歸的。

ID:249808 · 發(fā)表于 2023-8-24 19:13

xiaoou 發(fā)表于 2015-1-30 02:10
現(xiàn)在正在回家的火車上面閱讀樓主的帖子。剛剛從一個(gè)隧道里面出來(lái)。一看就知道樓主一定是一個(gè)代碼高手，這個(gè) ...

我也是這么操作的……

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