Dotaz: prevod msp430 floating point formatu

[Tomas]

v mikrocontrolerech se pouziva takovy zvlastni format k ulozeni desetinych cisel (MSP430 float point format), kdy se desetine cislo ulozi do 4 bajtu. Vyvojova prostredi pro microcontrolery maji implementovany uz hotove prevodni funkce, jak z tech 4 bajtu dostat ten float a obracene.

Ja musim nyni provest tu konverzi v programu (gcc, linux). Blahove jsem se domnival, ze na intenetu uz bude urcite hafo takovych funkci k nalezeni - ale chyba lavky.

Rad bych se zeptal kolegu, kteri pracuji v teto oblasti, zda vubec neco mohu najit a event. kde.

Odpovědi

[Jendа]

První odkaz z mého Googlu je PDF ve kterém je to polopaticky popsané.

Na první pohled to připomíná IEEE float akorát s přehozeným sign bitem, nešlo by to zkonvertovat do něj?

[Tomas]

Příloha:

• msp430-example.cpp (2895 bytů)

dik,

ano, meli jsme jiny dokument, ale se stejnam obsahem. V priloze je funkce, kterou jsem narychlo zplodil kvuli testovani (treba se to bude nekomu hodit).

Zatim mi ale nenapada ta obracena cesta, tedy z cisla ziskat ten hex-string. (a nejaky takovy srozumitelny navod jsem nenasel). Jak pisi, ocekaval bych, ze hardwarovi kolegove uz neco maji, ale jestli ma nekdo nejaky napad, nakopnuti ....

[MadCatX]

Možná jsem úplně nepochopil dotaz, ale "převést" proměnnou libovolného typu na její syrovou reprezentaci hexadecimálně je velmi jednoduché:

#include <cstdio>
#include <iostream>

int main(int argc, char** argv)
{
  float f = 1.23456f;
  unsigned int raw_f;
  char* raw_f_cstr;

  /* raw_f = *(unsigned int*)&f; <- Starý Cčkový způsob */
  /* C++ovější způsob */
  raw_f = *reinterpret_cast<unsigned int*>(&f);

  /* Jako unsigned int */
  std::cout << f << " " << raw_f << " " << std::hex << raw_f << std::endl;
  /* Převod na Cčkový string */
  asprintf(&raw_f_cstr, "%x", raw_f);
  std::cout << raw_f_cstr << std::endl;

  return 0;
}

Jen tak mimochodem, převádět hexadecimální řetězec do binárního switchem je trochu dřevorubecké, udělal bych to spíš takhle

#define BITS_IN_INT (sizeof(int) * 8)
#define MAX_HEX_NUMS (sizeof(int) * 2)

std::string hex_to_bin(const std::string s)
{
  size_t steps;
  size_t sl;
  std::string bin_out;

  sl = s.length();
  if (sl == 0)
    return "";
  steps = sl / MAX_HEX_NUMS;
  if (!(sl % MAX_HEX_NUMS))
    steps--;

  bin_out.reserve((steps + 1) * BITS_IN_INT + 1);

  for (size_t idx = 0; idx <= steps; idx++) {
    int num;
    size_t from_idx = MAX_HEX_NUMS * idx;
    std::string ss = s.substr(from_idx, MAX_HEX_NUMS);

    if (sscanf(ss.c_str(), "%x", &num) < 1) {
      std::cout << "Invalid input" << std::endl;
      return "";
    }

    for (size_t sidx = 0; sidx < BITS_IN_INT; sidx++) {
      if (num & (1 << (BITS_IN_INT - sidx - 1)))
        bin_out.append("1");
      else
        bin_out.append("0");
    }
  }

  return bin_out;
}

[Mrazík]

Hardwaroví kolegové nic takového nemají a ani mít nechtějí. To o co se snažíte je cesta do pekel. Nenapadá mě k čemu to potřebujete. Jediná možnost je výměna hodnoty float čísla s jiným zařízením prostřednictvím něčeho jako je sériová linka, ethernet nebo tak něco. Pak je ovšem lepší použít knihovní funkce typu strtof() a zpětně něco jako std::toString(), případně snprintf() s formátem e,f,g a předávat to v lidsky čitelné podobě. Sice to bude víc znaků, ale bude to přenositelné a poměrně jednoduché. Pro MSP430 (a jiné maličké hračky) si dobře rozmyslete zda opravdu potřebujete double nebo stačí pouhý float, jinak vyprodukujete pomalý a obrovský kód. Většina věcí se dá počítat dost dobře v pevné řádové čárce pomocí celočíselné aritmetiky.

[Jendа]

On má single-precision float a jestli jsem to dobře pochopil tak se snaží tu konverzi rozjet na počítači, asi aby mohl číst struktury přímo z toho MSP.

[Mrazík]

A to právě není dobře. V PC (gcc) je float implementováno podle IEEE, to MSP (podle toho pdf od TI) to má jinak a pak se někdo blbě vyspí, udělá to zase úplně jinak a může se to celé přepisovat. Lidsky čitelný řetězec si formát zachová a i když se změní reprezentace čísla, knihovní funkce budou fungovat i nadále minimálně hodně podobně když už ne stejně. Předávat z uP do PC holé struktury jako pole bytů sice taky jde ale musí pro to být dost pádný důvod. Už vícebytový integer může způsobit problémy, natožpak float nebo dokonce double. Ale ať se hoch vysloví sám k čemu to chce.

[Jendа]

Třeba v tom MCU nemá čas na to aby to převáděl. I když když vidím ten kód jímá mě hrůza… Asi bych na to šel stylem

mantissa = input & 0x7fffff;
exponent = input >> 24;
sign = (input >> 23) & 1;

result = sign * mantissa * exponent * 2e-23

[Jendа]

Zatim mi ale nenapada ta obracena cesta, tedy z cisla ziskat ten hex-string. (a nejaky takovy srozumitelny navod jsem nenasel).

A v čem máš problém? Vždyť je to napsaný v tom dokumentu. A proč nemůžeš vzít normální IEEE float a prostě přehodit exponent a sign?