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第64节:大数据的乘法运算

时间:11-22 来源:互联网 点击:
开场白:
直接用C语言的“*”运算符进行乘法运算时,“被乘数”,“ 乘数”,“积”,这三个数据的最大范围是unsigned long 类型,也就是数据最大范围是4个字节,十进制的范围是0至4294967295。一旦超过了这个范围,则运算会出错。因此,当进行大数据乘法运算时,我们要额外编程序,实现大数据的算法。其实这种算法并不难,就是我们在小学里学的四则运算算法。
我们先要弄清楚一个新的概念。不考虑小数点的情况下,数据有两种表现形式。一种是常用的变量形式,另外一种是BCD码数组形式。变量的最大范围有限,而BCD码数组的形式是无限的,正因为这个特点,所以我们可以进行大数据运算。
这一节要教大家一个知识点:
第一个:如何编写涉及到大数据乘法运算的算法程序函数,同时也复习了指针的用途。

具体内容,请看源代码讲解。

(1)硬件平台:
基于朱兆祺51单片机学习板

(2)实现功能:
波特率是:9600 。
通过电脑串口调试助手模拟上位机,往单片机发送组合BCD码的被乘数和乘数,单片机把组合BCD码的运算结果返回到上位机。被乘数与乘数的最大范围都是从0到99,如果运算的乘积超过允许保存的最大位数范围则返回EE EE EE报错。
往单片机发送的数据格式:EB 00 55 XX0d0aYY0d0a指令,其中EB 00 55是数据头,XX 是被乘数,是1个字节的组合BCD码。YY是乘数,可以是1个字节的组合BCD码。0d 0a是固定的结束标志。
例如:
(a)83 x 98 = 8134
上位机发送数据:eb 00 55 83 0d 0a 98 0d 0a
单片机返回:81 34

(3)源代码讲解如下:

  1. #include "REG52.H"
  2. /* 注释一:
  3. * 本系统中的乘法运算,规定两个乘数的最大范围是0至99.
  4. * 由于STC89C52单片机的RAM只有256个,也就是说系统的变量数最大
  5. * 不能超过256个,如果超过了这个极限,编译器就会报错。由于51单片机RAM资源有限,
  6. * 因此规定乘数的最大范围不能超过99,如果这个算法移植到stm32或者PIC等RAM比较大
  7. * 的单片机上,那么就可以把这个运算位数设置得更加大一点。调整下面 BCD4_MAX的大小,
  8. * 可以调整运算的数据范围。
  9. */
  10. #defineBCD4_MAX 3//为了让乘法的结果不超过范围,因此把组合BCD码最大字节数从上一节的2改成3,一个字节包含2位,因此可以保存6位有效数
  11. #defineBCD8_MAX (BCD4_MAX*2)//本系统中,规定的非组合BCD码能保存的最大字节数,一个字节包含1位,因此能保存6位有效运算数
  12. #define const_rc_size30//接收串口中断数据的缓冲区数组大小
  13. #define const_receive_time5//如果超过这个时间没有串口数据过来,就认为一串数据已经全部接收完,这个时间根据实际情况来调整大小
  14. #define uchar unsigned char //方便移植平台
  15. #define ulong unsigned long //方便移植平台
  16. //如果在VC的平台模拟此算法,则都定义成int类型,如下:
  17. //#define uchar int
  18. //#define ulong int
  19. void initial_myself(void);
  20. void initial_peripheral(void);
  21. void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
  22. void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
  23. void T0_time(void);//定时中断函数
  24. void usart_receive(void); //串口接收中断函数
  25. void usart_service(void);//串口服务程序,在main函数里
  26. void eusart_send(unsigned char ucSendData);
  27. void BCD4_to_BCD8(const unsigned char *p_ucBCD_bit4,unsigned char ucBCD4_cnt,unsigned char *p_ucBCD_bit8,unsigned char *p_ucBCD8_cnt);
  28. void BCD8_to_BCD4(const unsigned char *p_ucBCD_bit8,unsigned char ucBCD8_cnt,unsigned char *p_ucBCD_bit4,unsigned char *p_ucBCD4_cnt);
  29. void ClearAllData(uchar ucARRAY_MAX,uchar *destData);
  30. uchar GetDataLength(const uchar *destData,uchar ucARRAY_MAX);
  31. uchar AddData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData);//两个数相加
  32. void EnlargeData(uchar *destData,uchar enlarge_cnt); //数组向大索引值移位,移一位相当于放大10倍
  33. uchar MultData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData); //两个数相乘
  34. sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口
  35. unsigned intuiSendCnt=0; //用来识别串口是否接收完一串数据的计时器
  36. unsigned char ucSendLock=1; //串口服务程序的自锁变量,每次接收完一串数据只处理一次
  37. unsigned intuiRcregTotal=0;//代表当前缓冲区已经接收了多少个数据
  38. unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中断数据的缓冲区数组
  39. unsigned intuiRcMoveIndex=0;/

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