IEEE754数据转换程序

1、1/ 51问题的提出笔者在系统开发中采用 RS485 实现单片机与外围设备的通信，通信采用通用串行 接口 协议(USS )，按照串行 总线的主从通讯原理来确定访问的方法。USS 规定了一套严格的通信规则，关于浮点数参数值，USS 规定采用 IEEE-754 格式进行传送。例如，浮点数 50.0, 在通信中传送的是它的 IEEE-754 格式，即 4 字节的十六进制 424800H.因此，单片机的 C 程序，在发送或接收外围设各的参数值时，需要解决如何实现浮点数与IEEE 格式转换的问题。2.IEEE浮点数的格式在计算机中，浮点数的存储均采用4 字节的 IEEE-754 格式。例如，浮点数 50

2、.0 的IEEE 表示形式如下：二进制：符号S阶码n尾数m0 1000010 0 1001000 00000000 00000000十六进制：42 480000其中，最高位表示符号，1表示负，0表示正；第 2330 位表示阶码。注意：阶码 是以 2 为底的指数再加上偏移量 127.第 022 位是尾数部分。尾数的整数部分永远为1，因此不予保存，但它是隐含存在的。一个浮点数计算式为：|(-1)吹2叹(1莎|例如，前面绘出的浮点数的表示形式中，s=0 ,n=132,m=(1/2+0/4+0/8+1/16+0/32+)，则计算结果为 50.0.3.浮点数与IEEE格式转换在最初的 C 语言编程中，笔

3、者根据上面介绍的 IEEE 表示形式，采用移位计算的方法实 现浮点数和 IEEE格式转换。当接收到外围设备传来的4 字节 IEEE 格式参数值时，依次将符号、阶码、尾数通过移位取出，然后按照IEEE 计算规则计算出对应的浮点数。当需要发送给外围设备的浮点数时，按相反的方法将其转化为IEEE 格式后再发送出去。笔者一直感觉上述方法太麻烦，而且效率太低。后来笔者想到，既然在C 语言中浮点数本身就是采用 IEEE 格式来存储的，能否利用 C 语言本身的机制来实现浮点数和IEEE 格 式的转2/ 5换？经过尝试，发现利用 union 数据类型可以很好地完成这工作，即只需定义下面这个 union 类型：

4、union类型：unionpacket；floata;char b4;；注意：类型定义的后面别忘了还有个符号 ”;”,u nion 类型虽然有两个内部变量，但两个 内部变量占用同-地址空间，它只占用 4 个字节。内部 float 变量 a （占用 4 个字节）和 char 数组 b （同样占用 4 个字节）从同一个地址开始存放，并共享同一块内存空间。C 语言中，对于单精度浮点数 a,采用四个字节（IEEE 格式）来存储，依次存储在四个连续的存储单元 内，低字节存储在低地址存储单元，高字节存在高地址存储单元；字符数组b 也采用和 a同样的存储方式。利用 union 数据类型，可以直接访问浮点数以

5、 IEEE 格式存放在存储单 元中的十六进制字节，通过直接读取或修改这些十六进制字节，便可以巧妙地实现浮点数与IEEE 格式的转换。（1）IEEE 格式转换浮点数当单片机接收来自 USS 总线的数据时,只需将 4 个字节的数据放到内部变量 b 中，再 访问内部变量 a,即可实现转换。下面给出示意程序，供参考。3/ 5char i;float datum; union packet p;/注意imion数据类型禹定义方式for (i= 0; i 4; i+) p.bi = SBUF;/此处的SBUF为 单片机的输入寄存器datium = p.a;/通过此语句可实 现IEEE格式向float的转换

6、(2 )浮点数转换 IEEE 格式当单片机处理好数据后，需要把浮点型的数据转换成 IEEE 格式，输出给 USS 总线。只需把数据赋予内部变量 a,再从内部变量 b 中取出对应的 4 个字节即可。p.a = datum;/注意union类型内部变量的访问方式for (i = 0; i 4; i+) SBUF = p.bi;/此处的SBUF为单片机的输出寄存器2.1 定义 union 数据typedef unionfloat ul_Temp;4/ 5uint8 uc_Buf4;un _DtformC onver;2.2 应用un _DtformC on ver DtformC on ver;uint8 i;in t32 il_Temp32;float f_Temp;/十进制 float 型数据转换成 IEEE754 标准DtformCo nver.ul_Temp = 220.1;il_Temp32=0;for(i=0;i4;i+)il_Temp32 |= (in t32)(DtformCo nver.uc_Bufi(i*8);/IEEE754 标准转换成十进制 floatil_Temp32 = 0 x435C0000;/实际十进制值是memset(uint8 *)&DtformConver.uc_Buf