請教C語言四位數拆出每一位的問題

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 12:47

最近弄個東西需要把3位或者4位數的每一位拆出來比如1234拆成1,2,3,4 過去我學會的就是求余求模一位一位的算據說乘除法在51片子上消耗時間比較多那么假設偏執的只想減少計算時間請教有什么其它方法嗎
很久以前記得就此問題請教過一位前輩那位前輩的說法第一 C51里沒什么好方法基本就只能這么算第二他提出個移位的方法但我沒太明白而且我嘗試了一下移位也不是特別簡單的算法比如1變成100并不是只要移位就行

我目前用的是笨方法建立個四維數組 uchar code wei[4][256]={} 后邊是4組256位對應值使用的時候

qian=wei[0][x];
bai=wei[1][x];
shi=wei[2][x];
ge=wei[3][x];

我自認為這樣比每一位求余求模快是么

這樣也有問題占用空間太大了過百就要用int 這還是個8位ADC轉位如果10位那每個數組就的4*1024 而且每種數據的對應值是不一樣的比如電壓電流轉速三個采集的值要轉成單獨的位再發出去就需要3個表呃。。。。。。這么算 code表比程序都大了

ID:624769 · 發表于 2021-12-5 15:11

建表思路不對, 你想一個表全都出來, 就會發現表的大小不是你能接受的. 做這東西要循序漸進, 一點點地遞增。先做出2位數的表，一般這個表我們稱之為BCD表，把 0~99 對應到 0x00~0x99 ，這樣你就能輕松的把一個 0~99 的char 轉成BCD碼，然后高四位是一個0~9 低4位是一個 0~9 ，這樣一個表只有 100字節。

然后，你只需要把 0~9999 的雙字節拆成 2個 0~99 的單字節就能直接套用上表了。
這時候建表思路就很重要了。
一種是針對高8位，和低8位分別建表，表面上看，查表時輕松一點，但是查表后合并工作量會變大。
由于0~9999 轉成2進制是沒有16位長度的，總共只有14位長度，所以最高2位是不需要考慮的，
所以，我的做法是，取低6位（0~5位）做為新的低8位，和取（6~13位）做為新的高8位，新的低8位（0~63 小于99）不需要查表，新的高8位查表得出最終用于查表的千百位，和個十位，個十位和前面分割的新低8位合并，然后查詢前面作出來的 BCD表得到你所需要的每一位即可。
這種做法，查表前麻煩點，查表中后期工作量會少很多。你自己看著搞吧。
這樣做出復合表表的總體大小 600字節左右。就沒有什么所謂了。

這問題吧，不適合問，你要問，大多數人都是跟你講 51 沒前途，去玩STM吧之類的，要么就是跟你說換1T的單片機，不在乎這些，包括我，都想跟你說你要是用 STC8系列的話，也是51核，但是帶16位乘除法器，完全不用考慮乘除法效率問題。
也就以前自己做過查表，那么跟你說說這表的思路，但是有一點，用這種復合查表方式，你用匯編的話，效率卻是提高很多，用C的話，最終比除法取模也就提高各3~4倍左右效率，不是很明顯。自己衡量

ID:988145 · 發表于 2021-12-5 15:34

unsigned int number=0;
//千位
number|=0x1;
number<<=4;
//百位
number|=0x2;
number<<=4;
//十位
number|=0x3;
number<<=4;
//各位
number|=0x4;
number<<=4;

復制代碼

用二進制來存儲數字的話每四位可以存儲0-15，那么用一個unsigned int（2byte拆成4個bit）就可以存儲四位，比如1234就可以是0001 0010 0011 0100,但我也不知道你具體是要干什么，我就假設你是按位輸入然后儲存下來，那么代碼就可以是類似以上

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 16:51

先謝過沙發和板凳兩位前輩

有些是我沒說清這并不是有什么不能說的我就是個基于應用寫程序對基礎了解很少問問題可能就問不到點上

轉換這個是為了給串口屏發數據我用的這款只接受文本就是說不管屏幕以什么格式展現數字發送給屏幕的時候都需要以文本格式 123就是0x31 0x32 0x33 這種情況下我想了半天好象不能用BCD碼

因為我寫的發送函數是進入循環發送后分別調用發送電壓發送電流發送轉速3個子函數每個函數里又把當前ADC和中斷采集的值轉換成文本那么假設每個數值都是4位電壓是1200v(12.00v避免浮點運算) 電流是1000mA 轉速是2000轉就是術哦每個都要求模求余4位

STM32干這個非常輕松但我覺得浪費實際上演示部分是屏幕去完成控制板只采集個電流交互一下控制電機起停就這么點事不是用不起也不是不能用可能是一種偏執吧那假設我用PC+C干這點事不是也行么

我用的片子是15系的也是1T模式但因為不是8系沒有乘除法器

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 16:55

188610329 發表于 2021-12-5 15:11
建表思路不對, 你想一個表全都出來, 就會發現表的大小不是你能接受的. 做這東西要循序漸進, 一點點地遞增。 ...

感謝你的回復講的很清楚

你的思路我需要再研究一下畢竟水平不夠理解的慢但大蓋意思我明白了是我問題描述的不夠清楚我這情況不能用BCD碼

你說的用STM 或者8系啥的我也接受實際搞也可以的僅僅就事論事在這個范疇內討論一下有閑時有興趣就回下即可

再次感謝

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 17:02

會會會不會發表于 2021-12-5 15:34
用二進制來存儲數字的話每四位可以存儲0-15，那么用一個unsigned int（2byte拆成4個bit）就可以存儲四位 ...

感謝你的回復你的范例我看懂了理解你的意思

我水平有限先研究一下你的方法稍候回復

ID:624769 · 發表于 2021-12-5 17:37

dzbj 發表于 2021-12-5 16:55
感謝你的回復講的很清楚

你的思路我需要再研究一下畢竟水平不夠理解的慢但大蓋意思我明白了是我 ...

不不不，
基準，要按照 BCD碼考慮，不然反而更麻煩，
按你的需求，現轉BCD是必要的。

你先按BCD碼方式搞，假定，算出十位和個位， BCD 碼 Temp_Low = 0x39  也就是十進制39，
發的時候：
( (Temp_low & 0x0f)  | 0x30)  就是個位的  文本
( (Temp_low >> 4)  | 0x30)  就是十位的  文本
這個操作消耗資源極低，如果你在源頭就要弄成文本反而消耗資源極高，相信我。

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 20:19

188610329 發表于 2021-12-5 17:37
不不不，
基準，要按照 BCD碼考慮，不然反而更麻煩，
按你的需求，現轉BCD是必要的。

你的意思是用查表法把HEX轉BCD 然后用你說的移位法把BCD轉文本是嗎

如果是可能是個好辦法我現在做表試試

ID:401564 · 發表于 2021-12-5 20:53

消耗時間比較多
我敢打賭,很少有人把單片機消耗到慢下來的地步
除非是故意的,或者是在uS級別中斷中加入計算
否則,在很多時候,是不需要考慮單片機運算速度的,因為,單片機單單依靠軟件去計算本身就很慢,在很多時候是不需要單片機很快的,要它快的時候,自然有對應的處理辦法,比如增加片上的硬件加法器,或者硬件乘法器
而對于發送到串口,很多時候是不能用BCD碼的,這一點很重要,大多時候是要發送ASCII碼的
因為,發送數據或者BCD碼,都有可能出現'\0',也就是0x00,這是C語言中的字符串結束,有一些函數碰到結束符就會結束處理,這樣就容易出錯了,因為,發送的是0x00這個是數據,但上位機覺得你發的是結束符,提前收工了
就算是上位機給單片機發送數據,一般都不會直接發送,大多是發送ASCII或者字符串,很少有直接心頭數據,除非很有必要

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 21:26

188610329 發表于 2021-12-5 17:37
不不不，
基準，要按照 BCD碼考慮，不然反而更麻煩，
按你的需求，現轉BCD是必要的。

按照之前說的嘗試了成功 code的量縮小一半原來是四組char 每組256個現在是一組int 也是256個

用電流做的測試電流采集的方法是10mΩ采樣電阻 INA181 這東西出來的電壓對應當時電流

用excel把ADC采集的值轉換成對應的電流然后把這個值轉成整數的十進制再轉成BCD 導出成Keil的code

發送時用當時的ADC值(HEX)對應code表位值(BCD) 等于把當時的ADC采集HEX值直接轉成實際電流值再分別右移拆出具體的千百十個位

ID:47286 · 發表于 2021-12-5 23:50

Y_G_G 發表于 2021-12-5 20:53
消耗時間比較多
我敢打賭,很少有人把單片機消耗到慢下來的地步
除非是故意的,或者是在uS級別中斷中加入計 ...

是的單獨干一件事確實如你所說只是我在一個系統上干的事多反正每次搞個東西不給所有腳都用上就覺得虧事情多了綜合處理還是會有影響的我相信一句話每一步都追求完美結果才會完美受水平限制我只能每一步都追求完美讓結果盡量接近完美吧

ID:624769 · 發表于 2021-12-6 00:15

dzbj 發表于 2021-12-5 23:50
是的單獨干一件事確實如你所說只是我在一個系統上干的事多反正每次搞個東西不給所有腳都用上就覺得 ...

多的不說了，有興趣的話，看看這個吧，不需要數組的提高效率解析法。代碼大小也比常規的小。個人認為，這樣就差不多了，畢竟，我后來也放棄數組法了。（雖然數組法是最高效的，有空再和你說原因）

在89C51，12Mhz 晶振下測試：
常規取模算法轉ASCII, 用時640us，在Test_C 中
用我的算法，用時102us，在Test_A 中

如用1T單片機效率可以更高。

Test_Code.rar (861.79 KB, 下載次數: 7)

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 00:49

188610329 發表于 2021-12-6 00:15
多的不說了，有興趣的話，看看這個吧，不需要數組的提高效率解析法。代碼大小也比常規的小。個人認為，這 ...

好的我仔細研讀一下好好學習天天向上哈哈

另外補充一下移位的時候貌似每次都要&0x0f

比如0x0122=1 0010 0010

取十位右移4=1 0010

如果用unsigned char串口輸出是0x12 不是0x02 轉文本就成0x42了得不到0x32

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 00:58

188610329 發表于 2021-12-6 00:15
多的不說了，有興趣的話，看看這個吧，不需要數組的提高效率解析法。代碼大小也比常規的小。個人認為，這 ...

老大匯編啊不懂啊真心看不懂啊

我還沒學單片機我還高中剛畢業那年代那時候8086國土上還沒有的年代 5.25寸軟盤=現在IPHONE的年代(APPLE II可以外掛5.25磁盤機) 我就覺得能寫匯編的都是神現在我對會寫匯編的人只有裸的膜拜心其它沒想法的

ID:213173 · 發表于 2021-12-6 07:48

對于不同數據處理方法有所不同，沒有一招通吃天下的方法。就樓主的舉例用如下方法在12MHz晶振條件下488us即可完成4位十進制的位分解。
unsigned char i;
unsigned char buf[4];
unsigned int b=1234;
for(i=0;i<4;i++)
{
buf[i]=b%10;//由低位到高位保存
b/=10;
}

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 09:29

wulin 發表于 2021-12-6 07:48
對于不同數據處理方法有所不同，沒有一招通吃天下的方法。就樓主的舉例用如下方法在12MHz晶振條件下488us即 ...

感謝回復

這思路也很棒啊每次取末位減少很多運算量我咋就沒想到呢學習了

在和各位前輩請教前我就知道傻傻的一位一位求模求余的算法后來我那種查表不算算法是人代替片子計算而已

ID:401564 · 發表于 2021-12-6 11:02

dzbj 發表于 2021-12-5 23:50
是的單獨干一件事確實如你所說只是我在一個系統上干的事多反正每次搞個東西不給所有腳都用上就覺得 ...

把功夫用在鉆牛角尖上,還不如多了解一下單片機方面的知識
比如:為什么人家不直接發送數據本身,或者BCD碼,而大多數是發送ASCII碼?我直接發送數據不行嗎?為什么非得那么麻煩呢?
你想提高運算速度,為什么不用STC8G2K系列呢,也不知道你有用過硬件乘法器沒有
32位除以16位,只要17個時鐘,你試一下所謂的優化代碼,軟件能達到這個速度嗎?

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 12:09

Y_G_G 發表于 2021-12-6 11:02
把功夫用在鉆牛角尖上,還不如多了解一下單片機方面的知識
比如:為什么人家不直接發送數據本身,或者BCD碼 ...

嗯嗯你說的對更好的東西誰會排斥呢這不就是交流一下么當然對我來說主要是學習咱搞工科的人都喜歡較勁你這一遍一遍的說我看不上我這思路不也是一種較勁正常正常求同存異別管我鉆不鉆牛角尖好歹我這算是個上勁的心吧看這份上原諒我唄哈哈

ID:57657 · 發表于 2021-12-6 12:42

可以看下C語言union結構的用法，如果有用就不用移位了。

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 13:12

npn 發表于 2021-12-6 12:42
可以看下C語言union結構的用法，如果有用就不用移位了。

感謝回復

union我用過用來拆分TL和TH的高低8位但不了解原理我這半路出家只會用感覺上union只能拆分兩個8位但一個int可以表示1234 貌似拆不出來就沒想過用這個東西

ID:624769 · 發表于 2021-12-6 13:55

dzbj 發表于 2021-12-6 00:58
老大匯編啊不懂啊真心看不懂啊

我還沒學單片機我還高中剛畢業那年代那時候8086國土上還沒有的年 ...

兄弟, 沒讓你學會編啊, 沒看我都打包好,讓你直接調用了么? 怎么調用的這個實例你總能看懂吧?

而且, 直接用出發取模, 為啥編譯后會那么大？因為也是調用了一個系統內部的，用于16位的除法的匯編代碼，你Debug跳進去看，也是看不懂的。你的目的不就是提高效率么？所以我給你這個，應該是，再沒有16位硬件除法器的前提下，能達到的最高效率了。

查表方式我已經放棄很久了，記不清了，印象當中，在完全C語言代碼編寫的前提下，完成你需要達到的最終結果，怎么也要將近100us的時間。但是表非常占空間。

至于，這個算法為啥是匯編寫的，實在是因為，我的C語言太濫，寫不出來，原理來講，就是強制調用51單片機的8位除法器，來分段除法，以此提高效率，但是，我嘗試用C語言寫，可能我C實在太差，不管我如何調整我的寫法，到了編譯的時候，始終都會被編譯成使用加法器來計算，所以，后來干脆就直接用匯編代碼寫了。

ID:231701 · 發表于 2021-12-6 14:06

其實改成字符型的應該就可以了吧？

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 14:23

188610329 發表于 2021-12-6 13:55
兄弟, 沒讓你學會編啊, 沒看我都打包好,讓你直接調用了么? 怎么調用的這個實例你總能看懂吧?

而且, 直 ...

調用會一看就明白本來以為你是發個范例讓我自己去理解我都準備好紙筆和馬扎了誰想到老兄扔個成品上來完全屬于被餡餅砸了后蒙B狀態

查表是太占空間了以前只拆一個數字還好雖然也想知道但沒那么迫切就一直沒問過這次數字多對應值還都不一樣查表法就簡直了雖然用了個32k的片子那也不能這么禍害啊就想問問前輩們我覺得wulin前輩那思路也給我很大啟發以前總想著從高位拆下來他那個低位開拆的思路也是讓我受教了

匯編無疑是神器一直是滿心崇拜只是太底層了我是沒時間去學了不是每天的時間是這輩子快混沒了總不好咽氣那天還在記地址吧哈哈現在學東西和年輕的時候不一樣打開書基本上看看就明白了合上書嗯。。。。。全忘了再打開書又明白了然后看著看著睡著了

ID:624769 · 發表于 2021-12-6 14:50

dzbj 發表于 2021-12-6 14:23
調用會一看就明白本來以為你是發個范例讓我自己去理解我都準備好紙筆和馬扎了誰想到老兄扔個成品上來 ...

先說 wulin 那個帖子的算法，正確的拆分法，就是應該從低位拆起，其實我給你的那個優化算法，也是從低位拆起的，站在計算機的運算原理上，低位拆起，效率是最高的，缺點是：正常保存的時候，就會低位在前，要高位在前的話，要增加一些代碼。我給你的那個也是低位在前，你如果需要高位在前，我可以幫你改一下。
然后，從低位拆起需要注意的是：會破壞原始值。 wulin 同志給你的樣本里面沒有寫傳參，你正常用的話，如果寫成子函數調用的話，一般都會傳參，不需要考慮這個問題，但是，如果貼到主程序里直接使用，你就必須要注意，是否需要保留原始值的問題。
最后，匯編沒有你想象的那么神，我學了3年的C, 總之，用現在的我來評價，我的C學的是垃圾中的戰斗機，代碼寫的大，效率又低，唯一能做的就是不停的升級我的單片機，擴大單片機容量，后來因為某些原因不得不學一下匯編，大約1個月吧，就入門了，然后就開始用匯編改寫以前的代碼，代碼就越寫越小，效率越來越高，以前從STC89C51 一步步升到 STC8A8K64SA12 后來是一步一步退到STC15W204S. 因為效率高了，代碼小了。這個時候我充分的意識到……………… 我的C，學得太濫了，所以，后來又重頭開始學C.
可能你覺得會匯編很神，但是在我的角度來看，但凡用C能寫出，我只能依靠匯編才實現的功能的人，全是牛人。

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 15:12

188610329 發表于 2021-12-6 14:50
先說 wulin 那個帖子的算法，正確的拆分法，就是應該從低位拆起，其實我給你的那個優化算法，也是從低位 ...

大小頭的事我注意到了這個在用的時候會注意但你說的先拆小會改變初值沒懂從大頭拆不會么不過問題不大初值變了后邊肯定會有問題調的時候碰壁自然就知道改沒關系的

c可能更接近日常思路吧匯編不了解看過幾段東西好象都是對具體物理地址的操作想想自己從1數到1024得睡著好幾次直接就撤了

ID:155811 · 發表于 2021-12-6 15:47

樓主有鉆研精神

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 17:51

himanzj 發表于 2021-12-6 15:47
樓主有鉆研精神

謝謝鼓勵

ID:624769 · 發表于 2021-12-6 20:07

順便和你說說16位硬件乘除法器，以及為啥我會自己折騰優化算法，假如，對此你有興趣的話。
曾經，有一段時間（在我還沒學匯編之前），我是非常迷信16位乘除法器的，但是，由于先天的缺陷，導致16位乘除法器，在姚老板的設計下，在STC8系列下，無法達到令人滿意的效果，（這是學了匯編之后，才發現的）。不多說，上圖。

以下是用16位除法器：

以下是用8位除法器：

在，同時用STC8G單片機，晶振設定為12Mhz的前提下：
除去程序啟動用去的65us,
使用16位除法器，需要耗時19us 完成所有運算(其中還未包含等待除法完成的被我注釋掉那段的時間，否則總體時間會增加約3us)，
而使用8位除法器，分段計算，實際只需要13us。

由此看來，使用16位硬件除法器，效率只有更低，這是什么原因呢，主要就是因為51構架，以及姚老板的設計上的不周，16位硬件除法器使用的是XSFR，雖然計算快了，但是訪問太慢，讀寫都耗費太多時間。所以，使整體效率降低了。

之所以說這些，是因為曾經我迷信過姚老板，希望你不要同樣入我入過的坑。

以下提供代碼，可供驗證。

Test_Code.rar (861.79 KB, 下載次數: 2)

ID:624769 · 發表于 2021-12-6 21:37

上文中16位硬件除法器的實驗代碼略有錯誤，修正如下：

使用16位除法器，需要耗時17us 完成所有運算。（未包含注釋掉的等待計算完成的時間）

貼圖如下：

新的代碼包如下：

Test_Code16.rar (760.59 KB, 下載次數: 2)

ID:57657 · 發表于 2021-12-6 21:59

dzbj 發表于 2021-12-6 13:12
感謝回復

union我用過用來拆分TL和TH的高低8位但不了解原理我這半路出家只會用感覺上union只能拆 ...

C語言的union、struct屬于基本語句，很多算法都要用的到，比如這樣：

#include "reg51.h"
#define u8 unsigned char
void main() {
union {
unsigned char c[4];
unsigned int i[2];
unsigned long l;
float f;
struct {
u8 a0;
u8 a1;
u8 a2;
u8 a3;
} s;
} u;
u.f = 3.1415926;
if (u.s.a0 == u.c[0]) {
if (u.s.a1 == u.c[1]) {
if (u.s.a2 == u.c[2]) {
if (u.s.a3 == u.c[3]) {
if (u.l == 0x40490FDA) {
P1 = 0xAA;
}
}
}
}
}
while (1);
}

復制代碼

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 23:38

188610329 發表于 2021-12-6 20:07
順便和你說說16位硬件乘除法器，以及為啥我會自己折騰優化算法，假如，對此你有興趣的話。
曾經，有一段時 ...

明白理解你說的意思 STC國內應用面廣一點在很多領域夠用罷了對它我個人倒是沒有迷信它的技術文化還是比不了那些強大的公司

企業的文化決定對自身產品的認知這種認知會體現在設計制造以及服務中這方面無疑STC和更好的企業比差距還不小姚老板是個很成功的商人我敬佩他的能力但并不怎么佩服他的產品湊合用就得了當然他也看不上我這種原子級別的客戶而我也不需要他看得上全世界那么多品牌和產品隨便我選就是這樣了

最后提個幼稚的問題 51片子有8位的乘除法器是么至少我是第一次知道之前我看過的書里也沒提這樣也許我看那些書都更偏向使用什么快速入門啊什么經典范例啊深的也沒讀過

如果有8位的乘除法器是不是意味著char級別的乘除法并不用太考慮運算帶來的消耗不過也許這想法沒毛的用你都說過用C打不開

ID:47286 · 發表于 2021-12-6 23:46

npn 發表于 2021-12-6 21:59
C語言的union、struct屬于基本語句，很多算法都要用的到，比如這樣：

感謝回復 union還能這么用受教了明天我用程序實際看一下結果

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請教C語言四位數拆出每一位的問題

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