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modbus中对采用IEEE 754 标准的浮点数处理

2024-07-16 01:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

在modbus通讯中,经常会碰到浮点数读写,其中一种简便方法是将浮点数按小数点位数放大10的n次方倍传输,接收后再安放大倍数缩小,

还有一种方式就是直接传输IEEE 754 标准的浮点数。

浮点数保存的字节格式如下: SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM 这里S 代表符号位,1是负,0是正 E 偏移127的幂,二进制阶码=(EEEEEEEE)-127。 M 24位的尾数保存在23位中,只存储23位,最高位固定为1。此方法用最较少的位数实现了较高的有效位数,提高了精度。 零是一个特定值,幂是0 尾数也是0。

浮点数-12.5作为一个十六进制数0xC1480000保存在两个寄存器中,这个值如下: 0xC1 0x48 0x00 0x00 下面的例子说明上面的值-12.5如何转换。 浮点保存值不是一个直接的格式,要转换为一个浮点数,位必须按上面的浮点数保存格式表所列的那样分开,例如: 格式    SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM 二进制 1100  0001   0100    1000     0000     0000     0000     0000 十六进制 C       1         4        8          0           0            0           0 从这个例子可以得到下面的信息: 符号位是1 表示一个负数 幂是二进制10000010或十进制130,130减去127是3,就是实际的幂。 尾数是后面的二进制数10010000000000000000000

在尾数的左边有一个省略的小数点和1,这个1在浮点数的保存中经常省略,加上一个1和小数点到尾数的开头,得到尾数值如下:1.10010000000000000000000

接着,根据指数调整尾数.一个负的指数向左移动小数点.一个正的指数向右移动小数点. 因为指数是3,尾数调整如下:1100.10000000000000000000

结果是一个二进制浮点数,小数点左边的二进制数代表所处位置的2的幂,例如:1100表示 (1*2^3)+(1*2^2)+(0*2^1)+(0*2^0)=8+4+0+0=12。 小数点的右边也代表所处位置的2的幂,只是幂是负的。例如:0.10000000000000000000000表示 (1*2^(-1))+(0*2^(-2))+(0*2^(-3)).........=0.5+0+0......=0.5; 这些值的和是12.5。因为设置的符号位表示这数是负的,因此十六进制值0xC1480000表示-12.5。

在程序上怎么互转呢?如下:

//setlocale(LC_ALL,"chs")头文件 #include void Trace_UINT_to_binary(UINT uNum) { for(int k=31;k>=0;k--) { CString mstr; mstr.Format(_T("%d"),uNum>>k&1); TRACE(mstr); if (k%4==0) { TRACE(_T(" ")); } } TRACE(_T("\r\n")); } void CMydlg::OnBtnClicked_Float_And_UINTChange() { setlocale(LC_ALL,"chs"); TRACE(_T("float转16进制 \r\n")); float a=(float)13.55; UINT *pa=(UINT*)&a; CString str=NULL; str.Format(_T("UINT*pa=0x%X \r\n"),*pa); TRACE(str); //16进制转float TRACE(_T("16进制转float \r\n")); UINT b=0x4158CCCD; float fb=*(float*)&b; str.Format(_T("float fb=%f \r\n"),fb); TRACE(str); Trace_UINT_to_binary(b); //还可以利用联合体 TRACE(_T("还可以利用联合体 \r\n")); typedef union { UINT uNum; float fNum; }U_IEE754; U_IEE754 c; c.uNum=0xC1480000; str.Format(_T("c.fNum=%f \r\n"),c.fNum); TRACE(str); U_IEE754 d; d.fNum=(float)-12.5; str.Format(_T("d.uNum=0x%X \r\n"),d.uNum); TRACE(str); Trace_UINT_to_binary(d.uNum); //输出: /************************ float转16进制 UINT*pa=0x4158CCCD 16进制转float float fb=13.550000 0100 0001 0101 1000 1100 1100 1100 1101 还可以利用联合体 c.fNum=-12.500000 d.uNum=0xC1480000 1100 0001 0100 1000 0000 0000 0000 0000 ***********************/ //注意:如果TRACE不能输出UNICODE中文 报错 //_CrtDbgReport: String too long or IO Error //解决办法:添加文件头 设置地区为中文地区 //#include < locale.h > //setlocale(LC_ALL,"chs"); }



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