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1、PIC单片机的浮点数及其与十进制数之间的相互转换
2、第1其中:×表示一位二进制数0或1;eb为指数的偏差;S为浮点数的符号位,S=0为正数,S=1为负数;小数点“·”在符号位S的右边;BY0BY1BY2为尾数的小数部分。应特别注意:⑴浮点数隐含其整数部分为1。⑵十进制数0的浮点数表示为00H,00H,00H,00H。2浮点数与十进制数之间的相互转换2.1十进制数转换成浮点数设:十进数为A,则2Z=A,Z=lnA/ln2,指数P=int(z);尾数部分X:X=A/2P,其整数部分隐含为1(零除外),将其小数部分按原码格式
3、化为二进制数,即为尾数的小数部分BY0BY1BY2。而指数偏差eb=P+7FH(其中的7FH为指数的偏移量)。符号位S,视十进制数的正负而确定。例如十进制数50.265化为32位规格化浮点数:A=50.265,则Z=ln50.265/ln2,P=int(Z),故P=5;X=A/2P=50.265/25=1.57078125,将0.57078125化为23位二进制小数,即是BY0BY1BY2,在最高位添上十进制数的符号位S(因十进制数为正数,故S=0);而eb=P+7FH,所以,十进制数50.265的32位规格化浮点数
4、即为84H,49H,0FH,5CH。2.2浮点数转换为十进制数设浮点数为ebS.BY0BY1BY2。由于浮点数隐含尾数的整数为1,故尾数X的实际值为:BY0BY1BY2;指数P=eb-7FH;故:十进制数A=(-1)S×2P×X例:32位规格化浮点数84H,49H,0FH,5CH转换为十进制数。符号位S=0;指数P=84H-7FH,故P=5;尾数的小数部分为49H,0FH,5CH左移一位,而尾数的整数部分隐含为1,故尾数X的实际值为:1.57078123;十进制数A=(-1)0×25×1.57078123,即A=50
5、.265。3浮点数与十进制数相互转换的程序设计3.1浮点数转换为十进制数的程序设计(1)检测浮点数是否为零;若为零,则十进制数整数部分和小数部分均为零。(2)保存浮点数的符号位,将浮点数隐含的1置于浮点数的符号位,指数偏差eb加1,小数点移到原浮点数的符号位之前。(3)判断指数偏差大于7FH否?若小于等于7FH,则该进制数整数部分为零,浮点数尾数部分右移n次(注:n=7FH-指数偏差eb),即求得二进制小数部分。若大于7FH,则将小数点右移n’次(注:n’=指数偏差eb-7FH),即求得二进制整数部分和小数部分。(4
6、)将二进制整数部分转换为十进制整数;将二进制小数部分转换为十进制小数。至此,完成了浮点数到十进制数的转换。3.2十进制数转换为浮点数的程序设计(1)检测十进制数是否为零,若为零,则浮点数置成00H,00H,00H,00H。(2)保存十进制数的符号位,将十进制数的整数部分转换为二进制整数,将十进制数的小数部分转换为二进制小数(设二进制整数为三个字节,二进制小数为两个字节)。(3)将浮点数的指数偏差eb置为7FH+23,检测二进制整数的最高位是否为1,不是,则将二进制整数和二进制小数联合左移,左移一次,指数偏差减1,直至
7、二进制整数的最高位为1;隐含尾数整数的1,将二进制整数的最高位改为数的符号位。至此,指数偏差eb单元及原二进制整数的三个单元中的内容,即构成四字节浮点数。最后应该指出,本文所述32位浮点数,精度相当于7位十进制数;32位浮点数运算程序在Microchip公司提供的有关资料中均有,但是,在调试其浮点子程序时,发现0减0的结果为00H,80H,00H,00H,而不是00H,00H,00H,00H,编程时应注意。4结语本文中的十进制数与浮点数之间相互转换的程序设计,在智能化仪表的键盘置数及数据显示中,具有实用价值。这里提出
8、了一种设计思路,没有复杂的算法,程序设计亦较简单,工作量较少,可利用Microchip公司提供的现成子程序实现十进制整数与二进制整数的相互转换,十进制小数与二进制小数的相互转换。