如何將下位機采集的浮點型數據發送給上位機

ID:69862 · 發表于 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，從小熱愛上了電子技術，讀書時陰差陽錯的選擇了電子這方面的專業，學習電子技術、一直到今年畢業。對于我的理解來說，學校里面學到的技術不是全部實用，但是必須有用，所以一直奮斗在前線。我對學習總結出一句話“壓力不是有人努力，而是比你牛X N倍的人依然在努力

在有些項目中，需要單片機把數據處理完后，返回給上位機，數據處理離不成計算，有計算就會涉及到小數，那么，如何將小數轉換成十六進制數據呢，下面請看簡便算法。

上位機發送命令：01 02 EB 00 55
下位機返回-5.625 的十六進制數據 C0 B4 00 00

捕獲.PNG

#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續時間
#define const_rc_size 10 //接收串口中斷數據的緩沖區數組大小
#define const_receive_time 5 //如果超過這個時間沒有串口數據過來，就認為一串數據已經全部接收完，這個時間根據實際情況來調整大小
unsigned char xdata array[10];//緩存數組
float value = -5.625; //模擬下位機采集經過計算后的數據
/*
-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
按照浮點數格式切割成相應的域 1 1000 0001 01101 000000000000000000
經分析：符號域1 意味著負數；指數域為129 意味著實際的指數為2 （減去偏差值127）；
尾數域為01101 意味著實際的二進制尾數為1.01101 （加上隱含的小數點前面的1）。
所以，實際的實數為：
= -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); //定時中斷函數
void usart_receive(void); //串口接收中斷函數
void usart_service(void); //串口服務程序,在main函數里
sbit beep_dr=P3^6; //蜂鳴器的驅動IO口
unsigned int uiSendCnt=0; //用來識別串口是否接收完一串數據的計時器
unsigned char ucSendLock=1; //串口服務程序的自鎖變量，每次接收完一串數據只處理一次
unsigned int uiRcregTotal=0; //代表當前緩沖區已經接收了多少個數據
unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數據的緩沖區數組
unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用來解析數據協議的中間變量
unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鳴器鳴叫的持續時間計數器
void usart_send(); //串口發送程序
void Change(); //將浮點弄轉換成字符弄
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
usart_service(); //串口服務程序
}
}
union //聯合體定義
{
char a[4];
float b;
}temp;
void usart_service(void) //串口服務程序,在main函數里
{
/* 注釋一：
* 識別一串數據是否已經全部接收完了的原理:
* 在規定的時間里，如果沒有接收到任何一個字節數據，那么就認為一串數據被接收完了，然后就進入數據協議
* 解析和處理的階段。這個功能的實現要配合定時中斷，串口中斷的程序一起閱讀，要理解他們之間的關系。
*/
if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //說明超過了一定的時間內，再也沒有新數據從串口來
{
ucSendLock=0; //處理一次就鎖起來，不用每次都進來,除非有新接收的數據
//下面的代碼進入數據協議解析和數據處理的階段
uiRcMoveIndex=uiRcregTotal; //由于是判斷數據尾，所以下標移動變量從數組的最尾端開始向0移動
while(uiRcMoveIndex>=5) //如果處理的數據量大于等于5（2個有效數據，3個數據頭）說明還沒有把緩沖區的數據處理完
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-3]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-2]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-1]==0x55) //數據尾eb 00 55的判斷
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-5]==0x01&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex-4]==0x02) //有效數據01 02的判斷
{
usart_send(); //收到正確的數據后，開發發送采集到的數據
uiVoiceCnt=const_voice_short; //蜂鳴器發出聲音，說明數據發送完畢
}
break; //退出循環
}
uiRcMoveIndex--; //因為是判斷數據尾，下標向著0的方向移動
}
uiRcregTotal=0; //清空緩沖的下標，方便下次重新從0下標開始接受新數據
}
}
void usart_send() //串口發送
{
static unsigned int ucSendCnt = 0;
ES = 0; //關串口中斷
TI = 0; //清零串口發送完成中斷請求標志
Change();
for(ucSendCnt = 0;ucSendCnt<4;ucSendCnt++)//發送四個字節，表示一個浮點數
{
SBUF = array[ucSendCnt]; //將數據裝入緩沖區
delay_long(50); //延時一會兒
}
TI = 0; //清零串口發送完成中斷請求標志
ES = 1; //允許串口中斷
}
/*
聯合休：
當多個數據需要共享內存或者多個數據每次只取其一時，可以利用聯合體(union)。
在C Programming Language 一書中對于聯合體是這么描述的：
1)聯合體是一個結構；
2)它的所有成員相對于基地址的偏移量都為0；
3)此結構空間要大到足夠容納最"寬"的成員；
4)其對齊方式要適合其中所有的成員；
下面解釋這四條描述：
由于聯合體中的所有成員是共享一段內存的，因此每個成員的存放首地址相對于于聯合體變量
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存，
因此該空間必須足夠容納這些成員中最寬的成員。對于這句“對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齊方式。
*/
void Change()
{
temp.b = value; //將數據存入聯合休中
array[0] = temp.a[0]; //一個字節一個字節的取出來
array[1] = temp.a[1];
array[2] = temp.a[2];
array[3] = temp.a[3];
}
void T0_time(void) interrupt 1 //定時中斷
{
TF0=0; //清除中斷標志
TR0=0; //關中斷
uiSendCnt++; //表面上這個數據不斷累加，但是在串口中斷里，每接收一個字節它都會被清零，除非這個中間沒有串口數據過來
if(uiSendCnt>=const_receive_time) //如果超過這個時間沒有串口數據過來，就認為一串數據已經全部接收完
{
ucSendLock=1; //開自鎖標志
}
if(uiVoiceCnt!=0)
{
uiVoiceCnt--; //每次進入定時中斷都自減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，低電平就開始鳴叫。
}
else
{
; //此處多加一個空指令，想維持跟if括號語句的數量對稱，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; //開中斷
}
void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數據中斷
{
if(RI==1)
{
RI = 0;
++uiRcregTotal;
if(uiRcregTotal>=const_rc_size) //超過緩沖區
{
uiRcregTotal=const_rc_size;
}
ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數據緩存到接收緩沖區里
uiSendCnt=0; //及時喂狗，雖然main函數那邊不斷在累加，但是只要串口的數據還沒發送完畢，那么它永遠也長不大,因為每個中斷都被清零。
}
else //我在其它單片機上都不用else這段代碼的，可能在51單片機上多增加" TI = 0;"穩定性會更好吧。
{
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++) //內嵌循環的空指令數量
{
; //一個分號相當于執行一條空語句
}
}
}
void initial_myself(void) //第一區初始化單片機
{
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時不叫。
//配置定時器
TMOD=0x01; //設置定時器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。
TR1=1;
}
void initial_peripheral(void) //第二區初始化外圍
{
EA=1; //開總中斷
ES=1; //允許串口中斷
ET0=1; //允許定時中斷
TR0=1; //啟動定時中斷
}

復制代碼

ID:67796 · 發表于 2015-1-29 22:35

標題是不是寫錯了？
帖子內容講的是聯合體字節流。
這個方法比效率比sprintf高，但是代碼較多，適合于大量源數據采集/傳輸。

ID:69862 · 發表于 2015-1-29 23:01

exv 發表于 2015-1-29 22:35
標題是不是寫錯了？
帖子內容講的是聯合體字節流。
這個方法比效率比sprintf高，但是代碼較多，適合于大 ...

標題沒有錯，我的主導思想是聯合體共用內存首地址一個優點，也可以叫做是缺點來為我辦事，你也可以曬曬你的方法。

ID:67796 · 發表于 2015-1-29 23:24

本帖最后由 exv 于 2015-1-29 23:27 編輯

xiao_yp2014 發表于 2015-1-29 23:01
標題沒有錯，我的主導思想是聯合體共用內存首地址一個優點，也可以叫做是缺點來為我辦事，你也可以曬曬你 ...

聯合休==>聯合體

這個別字太顯眼了，看標題感覺很奇怪，點進來才知講的聯合體。

聯合體的這個特點也不好說是缺點，就像一個可自由存取可分隔的盒子，在執行效率上有優勢。

ID:69862 · 發表于 2015-1-30 00:57

exv 發表于 2015-1-29 23:24
聯合休==>聯合體

這個別字太顯眼了，看標題感覺很奇怪，點進來才知講的聯合體。

高

ID:57234 · 發表于 2015-1-30 02:10

現在正在回家的火車上面閱讀樓主的帖子。剛剛從一個隧道里面出來。一看就知道樓主一定是一個代碼高手，這個程序非常精辟，果斷收藏了。我以前也是實現過類似的功能，也是需要把浮點數上傳到上為機上位機里面。為了這個功能我頭疼了很多天。后面還是在51hei論壇里面找到了一個函數先把浮點數轉化為字符串，然后再把字符串到上位機。然后上位機程序再把字符串轉化為浮點數據。勉為其難地解決了這個問題。樓主這個程序改天回去試一下。

ID:69862 · 發表于 2015-1-30 18:44

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

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

ID:249808 · 發表于 2023-8-24 19:13

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

我也是這么操作的……

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如何將下位機采集的浮點型數據發送給上位機

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