第65節(jié):大數(shù)據(jù)的除法運算
直接用C語言的“/”運算符進行除法運算時,“被除數(shù)”,“ 除數(shù)”,“商”,這三個數(shù)據(jù)的最大范圍是unsigned long 類型,也就是數(shù)據(jù)最大范圍是4個字節(jié),十進制的范圍是0至4294967295。一旦超過了這個范圍,則運算會出錯。因此,當(dāng)進行大數(shù)據(jù)除法運算時,我們要額外編程序,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的算法。其實這種算法并不難,就是我們在小學(xué)里學(xué)的四則運算算法。
我們先要弄清楚一個新的概念。不考慮小數(shù)點的情況下,數(shù)據(jù)有兩種表現(xiàn)形式。一種是常用的變量形式,另外一種是BCD碼數(shù)組形式。變量的最大范圍有限,而BCD碼數(shù)組的形式是無限的,正因為這個特點,所以我們可以進行大數(shù)據(jù)運算。
這一節(jié)要教大家一個知識點:
第一個:如何編寫涉及到大數(shù)據(jù)除法運算的算法程序函數(shù),同時也復(fù)習(xí)了指針的用途。
具體內(nèi)容,請看源代碼講解。
(1)硬件平臺:
基于朱兆祺51單片機學(xué)習(xí)板。
(2)實現(xiàn)功能:
波特率是:9600 。
通過電腦串口調(diào)試助手模擬上位機,往單片機發(fā)送組合BCD碼的被除數(shù)和除數(shù),單片機把組合BCD碼的運算結(jié)果返回到上位機。被除數(shù)與除數(shù)的最大范圍都是從0到9999,如果運算的商超過允許保存的最大位數(shù)范圍或者除數(shù)為0,則返回EE EE EE報錯。
往單片機發(fā)送的數(shù)據(jù)格式:EB 00 55 XX XX 0d0aYY YY 0d0a指令,其中EB 00 55是數(shù)據(jù)頭,XX XX是被除數(shù),是1到2個字節(jié)的組合BCD碼。YY YY是除數(shù),是1到2個字節(jié)的組合BCD碼。0d 0a是固定的結(jié)束標(biāo)志。
例如:
(a)9816 ÷ 8= 1227
上位機發(fā)送數(shù)據(jù):eb 00 55 98 16 0d 0a 08 0d 0a
單片機返回:12 27
(b)9816 ÷ 0= 出錯了,除數(shù)不能為0。
上位機發(fā)送數(shù)據(jù):eb 00 55 98 16 0d 0a 00 0d 0a
單片機返回:EE EE EE
(3)源代碼講解如下:
- #include "REG52.H"
- /* 注釋一:
- * 本系統(tǒng)中的除法運算,規(guī)定被除數(shù)和除數(shù)的最大范圍是0至9999.
- * 由于STC89C52單片機的RAM只有256個,也就是說系統(tǒng)的變量數(shù)最大
- * 不能超過256個,如果超過了這個極限,編譯器就會報錯。由于51單片機RAM資源有限,
- * 因此規(guī)定除數(shù)的最大范圍不能超過9999,如果這個算法移植到stm32或者PIC等RAM比較大
- * 的單片機上,那么就可以把這個運算位數(shù)設(shè)置得更加大一點。調(diào)整下面 BCD4_MAX的大小,
- * 可以調(diào)整運算的數(shù)據(jù)范圍。
- */
- #defineBCD4_MAX 3//調(diào)整BCD4_MAX的大小,可以調(diào)整運算的數(shù)據(jù)范圍。
- #defineBCD8_MAX (BCD4_MAX*2)//本系統(tǒng)中,規(guī)定的非組合BCD碼能保存的最大字節(jié)數(shù),一個字節(jié)包含1位有效運算數(shù)
- #define const_rc_size30//接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組大小
- #define const_receive_time5//如果超過這個時間沒有串口數(shù)據(jù)過來,就認為一串?dāng)?shù)據(jù)已經(jīng)全部接收完,這個時間根據(jù)實際情況來調(diào)整大小
- #define uchar unsigned char //方便移植平臺
- #define ulong unsigned long //方便移植平臺
- //如果在VC的平臺模擬此算法,則都定義成int類型,如下:
- //#define uchar int
- //#define ulong int
- void initial_myself(void);
- void initial_peripheral(void);
- void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
- void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
- void T0_time(void);//定時中斷函數(shù)
- void usart_receive(void); //串口接收中斷函數(shù)
- void usart_service(void);//串口服務(wù)程序,在main函數(shù)里
- void eusart_send(unsigned char ucSendData);
- void BCD4_to_BCD8(const unsigned char *p_ucBCD_bit4,unsigned char ucBCD4_cnt,unsigned char *p_ucBCD_bit8,unsigned char *p_ucBCD8_cnt);
- void BCD8_to_BCD4(const unsigned char *p_ucBCD_bit8,unsigned char ucBCD8_cnt,unsigned char *p_ucBCD_bit4,unsigned char *p_ucBCD4_cnt);
- void ClearAllData(uchar ucARRAY_MAX,uchar *destData);
- uchar GetDataLength(const uchar *destData,uchar ucARRAY_MAX);
- uchar AddData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData);//兩個數(shù)相加
- uchar CmpData(const uchar *destData,const uchar *sourceData); //比較兩個數(shù)的大小
- uchar SubData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData);//兩個數(shù)相減
- void EnlargeData(uchar *destData,uchar enlarge_cnt); //數(shù)組向大索引值移位,移一位相當(dāng)于放大10倍
- uchar MultData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData); //兩個數(shù)相乘
- uchar DivLessTenData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData,uchar *remData);//局部兩個數(shù)相除,商不超過10。當(dāng)商為0時,余數(shù)等于被除數(shù)
- uchar Div(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData);//兩個數(shù)相除
- sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動IO口
- unsigned intuiSendCnt=0; //用來識別串口是否接收完一串?dāng)?shù)據(jù)的計時器
- unsigned char ucSendLock=1; //串口服務(wù)程序的自鎖變量,每次接收完一串?dāng)?shù)據(jù)只處理一次
- unsigned intuiRcregTotal=0;//代表當(dāng)前緩沖區(qū)已經(jīng)接收了多少個數(shù)據(jù)
- unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組
- unsigned intuiRcMoveIndex=0;//用來解析數(shù)據(jù)協(xié)議的中間變量
- unsigned char ucDataBCD4_1[BCD4_MAX]; //接收到的第1個數(shù)組合BCD碼數(shù)組形式這里是指被乘數(shù)
- unsigned char ucDataBCD4_cnt_1=0;//接收到的第1個數(shù)組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- unsigned char ucDataBCD4_2[BCD4_MAX]; //接收到的第2個數(shù)組合BCD碼數(shù)組形式這里是指乘數(shù)
- unsigned char ucDataBCD4_cnt_2=0;//接收到的第2個數(shù)組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- unsigned char ucDataBCD4_3[BCD4_MAX]; //接收到的第3個數(shù)組合BCD碼數(shù)組形式這里是指積
- unsigned char ucDataBCD4_cnt_3=0;//接收到的第3個數(shù)組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- unsigned char ucDataBCD8_1[BCD8_MAX]; //接收到的第1個數(shù)非組合BCD碼數(shù)組形式 這里是指被乘數(shù)
- unsigned char ucDataBCD8_cnt_1=0;//接收到的第1個數(shù)非組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- unsigned char ucDataBCD8_2[BCD8_MAX]; //接收到的第2個數(shù)非組合BCD碼數(shù)組形式 這里是指乘數(shù)
- unsigned char ucDataBCD8_cnt_2=0;//接收到的第2個數(shù)非組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- unsigned char ucDataBCD8_3[BCD8_MAX]; //接收到的第3個數(shù)非組合BCD碼數(shù)組形式 這里是指積
- unsigned char ucDataBCD8_cnt_3=0;//接收到的第3個數(shù)非組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- unsigned char ucResultFlag=11; //運算結(jié)果標(biāo)志,10代表計算結(jié)果超出范圍出錯,11代表正常。
- void main()
- {
- initial_myself();
- delay_long(100);
- initial_peripheral();
- while(1)
- {
- usart_service();//串口服務(wù)程序
- }
- }
- /* 注釋二:
- * 組合BCD碼轉(zhuǎn)成非組合BCD碼。
- * 這里的變量ucBCD4_cnt代表組合BCD碼的有效字節(jié)數(shù).
- * 這里的變量*p_ucBCD8_cnt代表經(jīng)過轉(zhuǎn)換后,非組合BCD碼的有效字節(jié)數(shù),記得加地址符號&傳址進去
- * 本程序在上一節(jié)的基礎(chǔ)上,略作修改,用循環(huán)for語句壓縮了代碼,
- * 同時引進了組合BCD碼的有效字節(jié)數(shù)變量。這樣就不限定了數(shù)據(jù)的長度,
- * 可以讓我們根據(jù)數(shù)據(jù)的實際大小靈活運用。
- */
- void BCD4_to_BCD8(const unsigned char *p_ucBCD_bit4,unsigned char ucBCD4_cnt,unsigned char *p_ucBCD_bit8,unsigned char *p_ucBCD8_cnt)
- {
- unsigned char ucTmep;
- unsigned char i;
- for(i=0;i
- {
- p_ucBCD_bit8[i]=0;
- }
- *p_ucBCD8_cnt=ucBCD4_cnt*2; //轉(zhuǎn)換成非組合BCD碼后的有效數(shù)據(jù)長度
- for(i=0;i
- {
- ucTmep=p_ucBCD_bit4[ucBCD4_cnt-1-i];
- p_ucBCD_bit8[ucBCD4_cnt*2-i*2-1]=ucTmep>>4;
- p_ucBCD_bit8[ucBCD4_cnt*2-i*2-2]=ucTmep&0x0f;
- }
- }
- /* 注釋三:
- * 非組合BCD碼轉(zhuǎn)成組合BCD碼。
- * 這里的變量ucBCD8_cnt代表非組合BCD碼的有效字節(jié)數(shù).
- * 這里的變量*p_ucBCD4_cnt代表經(jīng)過轉(zhuǎn)換后,組合BCD碼的有效字節(jié)數(shù),記得加地址符號&傳址進去
- * 本程序在上一節(jié)的基礎(chǔ)上,略作修改,用循環(huán)for語句壓縮了代碼,
- * 同時引進了非組合BCD碼的有效字節(jié)數(shù)變量。這樣就不限定了數(shù)據(jù)的長度,
- * 可以讓我們根據(jù)數(shù)據(jù)的實際大小靈活運用。
- */
- void BCD8_to_BCD4(const unsigned char *p_ucBCD_bit8,unsigned char ucBCD8_cnt,unsigned char *p_ucBCD_bit4,unsigned char *p_ucBCD4_cnt)
- {
- unsigned char ucTmep;
- unsigned char i;
- unsigned char ucBCD4_cnt;
- for(i=0;i
- {
- p_ucBCD_bit4[i]=0;
- }
- ucBCD4_cnt=(ucBCD8_cnt+1)/2; //非組合BCD碼轉(zhuǎn)化成組合BCD碼的有效數(shù),這里+1避免非組合數(shù)據(jù)長度是奇數(shù)位
- *p_ucBCD4_cnt=ucBCD4_cnt; //把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果付給接口指針的數(shù)據(jù),可以對外輸出結(jié)果
- for(i=0;i
- {
- ucTmep=p_ucBCD_bit8[ucBCD4_cnt*2-1-i*2]; //把非組合BCD碼第8位分解出來
- p_ucBCD_bit4[ucBCD4_cnt-1-i]=ucTmep<<4;
- p_ucBCD_bit4[ucBCD4_cnt-1-i]=p_ucBCD_bit4[ucBCD4_cnt-1-i]+p_ucBCD_bit8[ucBCD4_cnt*2-2-i*2]; //把非組合BCD碼第7位分解出來
- }
- }
- /* 注釋四:
- *函數(shù)介紹:清零數(shù)組的全部數(shù)組數(shù)據(jù)
- *輸入?yún)?shù):ucARRAY_MAX代表數(shù)組定義的最大長度
- *輸入輸出參數(shù):*destData--被清零的數(shù)組。
- */
- void ClearAllData(uchar ucARRAY_MAX,uchar *destData)
- {
- uchar i;
- for(i=0;i
- {
- destData[i]=0;
- }
- }
- /* 注釋五:
- *函數(shù)介紹:獲取數(shù)組的有效長度
- *輸入?yún)?shù):*destData--被獲取的數(shù)組。
- *輸入?yún)?shù):ucARRAY_MAX代表數(shù)組定義的最大長度
- *返回值:返回數(shù)組的有效長度。比如58786這個數(shù)據(jù)的有效長度是5
- *電子開發(fā)者作者:吳堅鴻
- */
- uchar GetDataLength(const uchar *destData,uchar ucARRAY_MAX)
- {
- uchar i;
- uchar DataLength=ucARRAY_MAX;
- for(i=0;i
- {
- if(0!=destData[ucARRAY_MAX-1-i])
- {
- break;
- }
- else
- {
- DataLength--;
- }
- }
- return DataLength;
- }
- /* 注釋六:
- *函數(shù)介紹:比較兩個數(shù)的大小
- *輸入?yún)?shù):
- *(1)*destData--被比較數(shù)的數(shù)組。
- *(2)*sourceData--比較數(shù)的數(shù)組。
- *返回值:9代表小于,10代表相等,11代表大于。
- */
- uchar CmpData(const uchar *destData,const uchar *sourceData)
- {
- uchar cmpResult=10; //開始默認相等
- uchar destCnt=0;
- uchar sourceCnt=0;
- uchar i;
- destCnt=GetDataLength(destData,BCD8_MAX);
- sourceCnt=GetDataLength(sourceData,BCD8_MAX);
- if(destCnt>sourceCnt)//大于
- {
- cmpResult=11;
- }
- else if(destCnt
- {
- cmpResult=9;
- }
- else if((destCnt==0)&&(sourceCnt==0))//如果都是等于0則等于
- {
- cmpResult=10;
- }
- else//否則就要繼續(xù)判斷
- {
- for(i=0;i
- {
- if(destData[destCnt-1-i]>sourceData[destCnt-1-i]) //從最高位開始判斷,如果最高位大于則大于
- {
- cmpResult=11;
- break;
- }
- else if(destData[destCnt-1-i]
- {
- cmpResult=9;
- break;
- }
- //否則繼續(xù)判斷下一位
- }
- }
- return cmpResult;
- }
- /* 注釋七:
- *函數(shù)介紹:兩個數(shù)相減
- *輸入?yún)?shù):
- *(1)*destData--被減數(shù)的數(shù)組。
- *(2)*sourceData--減數(shù)的數(shù)組。
- *(3)*resultData--差的數(shù)組。注意,調(diào)用本函數(shù)前,必須先把這個數(shù)組清零
- *返回值:10代表計算結(jié)果是負數(shù)或者超出范圍出錯,11代表正常。
- */
- uchar SubData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData)
- {
- uchar subResult=11; //開始默認正常
- uchar destCnt=0;
- uchar i;
- uchar carryData=0;//進位
- uchar maxCnt=0; //最大位數(shù)
- uchar resultTemp=0; //存放臨時運算結(jié)果的中間變量
- //為什么不在本函數(shù)內(nèi)先把resultData數(shù)組清零?因為后面章節(jié)中的除法運算中要用到此函數(shù)實現(xiàn)連減功能。
- //因此如果純粹實現(xiàn)減法運算時,在調(diào)用本函數(shù)之前,必須先在外面把差的數(shù)組清零,否則會計算出錯。
- if(CmpData(destData,sourceData)==9)//被減數(shù)小于減數(shù),報錯
- {
- subResult=10;
- return subResult;//返回判斷結(jié)果,并且退出本程序,不往下執(zhí)行本程序余下代碼
- }
- destCnt=GetDataLength(destData,BCD8_MAX);//獲取被減數(shù)的有效數(shù)據(jù)長度
- maxCnt=destCnt;
- for(i=0;i
- {
- resultTemp=sourceData[i]+carryData; //按位相加
- if(resultTemp>destData[i])
- {
- resultData[i]=destData[i]+10-sourceData[i]-carryData; //借位
- carryData=1;
- }
- else
- {
- resultData[i]=destData[i]-sourceData[i]-carryData; //不用借位
- carryData=0;
- }
- }
- return subResult;
- }
- /* 注釋八:
- *函數(shù)介紹:兩個數(shù)相加
- *輸入?yún)?shù):
- *(1)*destData--被加數(shù)的數(shù)組。
- *(2)*sourceData--加數(shù)的數(shù)組。
- *(3)*resultData--和的數(shù)組。注意,調(diào)用本函數(shù)前,必須先把這個數(shù)組清零
- *返回值:10代表計算結(jié)果超出范圍出錯,11代表正常。
- */
- uchar AddData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData)
- {
- uchar addResult=11; //開始默認返回的運算結(jié)果是正常
- uchar destCnt=0;
- uchar sourceCnt=0;
- uchar i;
- uchar carryData=0;//進位
- uchar maxCnt=0; //最大位數(shù)
- uchar resultTemp=0; //存放臨時運算結(jié)果的中間變量
- //為什么不在本函數(shù)內(nèi)先把resultData數(shù)組清零?因為后面章節(jié)中的乘法運算中要用到此函數(shù)實現(xiàn)連加功能。
- //因此如果純粹實現(xiàn)加法運算時,在調(diào)用本函數(shù)之前,必須先在外面把和的數(shù)組清零,否則會計算出錯。
- destCnt=GetDataLength(destData,BCD8_MAX); //獲取被加數(shù)的有效位數(shù)
- sourceCnt=GetDataLength(sourceData,BCD8_MAX);//獲取加數(shù)的有效位數(shù)
- if(destCnt>=sourceCnt)//找出兩個運算數(shù)據(jù)中最大的有效位數(shù)
- {
- maxCnt=destCnt;
- }
- else
- {
- maxCnt=sourceCnt;
- }
- for(i=0;i
- {
- resultTemp=destData[i]+sourceData[i]+carryData; //按位相加
- resultData[i]=resultTemp%10; //截取最低位存放進保存結(jié)果的數(shù)組
- carryData=resultTemp/10; //存放進位
- }
- resultData[i]=carryData;
- if((maxCnt==BCD8_MAX)&&(carryData==1))//如果數(shù)組的有效位是最大值并且最后的進位是1,則計算溢出報錯
- {
- ClearAllData(BCD8_MAX,resultData);
- addResult=10;//報錯
- }
- return addResult;
- }
- /* 注釋九:
- *函數(shù)介紹:數(shù)組向大索引值移位,移一位相當(dāng)于放大10倍
- *輸入?yún)?shù):*destData--被移位的數(shù)組。
- *輸入?yún)?shù):enlarge_cnt--被移位的個數(shù)。
- */
- void EnlargeData(uchar *destData,uchar enlarge_cnt)
- {
- uchar i;
- if(enlarge_cnt!=0)
- {
- for(i=0;i<(BCD8_MAX-enlarge_cnt);i++)
- {
- destData[BCD8_MAX-1-i]=destData[BCD8_MAX-1-enlarge_cnt-i];
- }
- for(i=0;i
- {
- destData[i]=0;
- }
- }
- }
- /* 注釋十:
- *函數(shù)介紹:兩個數(shù)相乘
- *輸入?yún)?shù):
- *(1)*destData--被乘數(shù)的數(shù)組。
- *(2)*sourceData--乘數(shù)的數(shù)組。
- *(3)*resultData--積的數(shù)組。
- *返回值:10代表計算結(jié)果超出范圍出錯,11代表正常。
- */
- uchar MultData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData)
- {
- uchar multResult=11; //開始默認正常
- uchar destCnt=0;
- uchar sourceCnt=0;
- uchar i;
- uchar j;
- uchar carryData=0;//進位
- uchar resultTemp=0; //存放臨時運算結(jié)果的中間變量
- uchar nc_add_result;//接收相加的運算是否超出范圍,這里不用判斷,因為不會溢出
- uchar multArrayTemp[BCD8_MAX]; //存放臨時運算結(jié)果的數(shù)組中間變量
- destCnt=GetDataLength(destData,BCD8_MAX); //獲取被乘數(shù)的長度
- sourceCnt=GetDataLength(sourceData,BCD8_MAX); //獲取乘數(shù)的長度
- ClearAllData(BCD8_MAX,resultData); //清零存儲的結(jié)果
- if((0==destCnt)||(0==sourceCnt)) //被乘數(shù)或者乘數(shù)為0,則結(jié)果為0
- {
- return multResult;
- }
- if((destCnt+sourceCnt+2)>BCD8_MAX)
- {
- multResult=10; //運算結(jié)果有可能超范圍報錯
- return multResult;
- }
- for(i=0;i
- {
- carryData=0; //清零進位
- ClearAllData(BCD8_MAX,multArrayTemp); //清零一位乘數(shù)相乘的結(jié)果中間變量數(shù)組
- for(j=0;j
- {
- resultTemp=destData[j]*sourceData[i]+carryData;//乘數(shù)的一位依次與被乘數(shù)各位相乘,并且加進位
- multArrayTemp[j]=resultTemp%10;//存儲一位乘數(shù)相乘的結(jié)果
- carryData=resultTemp/10; //保存進位
- }
- multArrayTemp[j]=carryData; //存儲最后的進位
- EnlargeData(multArrayTemp,i); //移位。移一次相當(dāng)于放大10倍。
- nc_add_result=AddData(resultData,multArrayTemp,resultData); //把一位乘數(shù)相乘的結(jié)果存儲進總結(jié)果
- }
- return multResult;
- }
- /* 注釋十一:
- *函數(shù)介紹:局部兩個數(shù)相除,商不超過10。當(dāng)商為0時,余數(shù)是被除數(shù)
- *原理精髓:根據(jù)手工除法的原理,我們都是從高位開始借位相除,此時是局部相除,因此商都不超過10,剩下的余數(shù)繼續(xù)借位
- *依次除下去。這個程序的除法原理是挨個猜值,反正商是從0,1,2.。。。9這10個數(shù)中的其中一個,為了快速找到我們想要的那個商,我是
- *利用中間法則進行尋找,先猜是5,然后判斷一下是大了還是小了,如果是大了,就猜是3,如果小了就猜是7,最后肯定會找到商。
- *輸入?yún)?shù):
- *(1)*destData--被除數(shù)的數(shù)組。
- *(2)*sourceData--除數(shù)的數(shù)組。
- *(3)*resultData--商的數(shù),不是數(shù)組,傳址進去,是0,1,2到9中的某個數(shù)
- *(4)*remData--余數(shù)的數(shù)組。
- *返回值:10代表計算結(jié)果超出范圍出錯,11代表正常。
- */
- uchar DivLessTenData(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData,uchar *remData)
- {
- uchar DivLessTenResult=11; //開始默認正常
- uchar destCnt=0;
- uchar sourceCnt=0;
- uchar i;
- uchar resultRunStep=5;
- uchar cmpError=10;
- uchar DivLessTenArrayTemp[BCD8_MAX]; //存放臨時運算結(jié)果的數(shù)組中間變量
- uchar DivLessTenArrayResult[BCD8_MAX]; //存放臨時運算結(jié)果的數(shù)組中間變量的結(jié)果
- uchar DivLessTenArrayBackup[BCD8_MAX]; //存放臨時運算結(jié)果的數(shù)組中間變量的備份
- uchar while_flag=0;//結(jié)束猜算的中間變量
- uchar multError=11;
- uchar subError=11;
- destCnt=GetDataLength(destData,BCD8_MAX); //獲取被除數(shù)的數(shù)據(jù)有效長度
- sourceCnt=GetDataLength(sourceData,BCD8_MAX); //獲取除數(shù)的數(shù)據(jù)有效長度
- cmpError=CmpData(destData,sourceData); //比較被除數(shù)和除數(shù)的大小
- ClearAllData(BCD8_MAX,remData); //清空余數(shù),余數(shù)為0
- if(cmpError==9) //被除數(shù)比除數(shù)小
- {
- *resultData=0; //商肯定為0
- for(i=0;i
- {
- remData[i]=destData[i]; //余數(shù)等于被除數(shù)
- }
- return DivLessTenResult;
- }
- else if(cmpError==10) //被除數(shù)與除數(shù)相等
- {
- *resultData=1; //商等于1余數(shù)為0
- return DivLessTenResult;
- }
- else//開始猜值
- {
- resultRunStep=5;//先猜是5,從這里開始直接看以下 case 5 的詳細講解,其他case原理相同
- while_flag=0;
- while(1)
- {
- switch(resultRunStep)
- {
- case 1:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayResult,remData);//求余數(shù)
- *resultData=1; //商等于1
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- break;
- case 2:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=2; //商等于2余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- resultRunStep=1;
- }
- else //小于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayResult,remData);//求余數(shù)
- *resultData=2; //商等于2
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- break;
- case 3:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=3; //商等于3余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- resultRunStep=2;
- }
- else //小于
- {
- resultRunStep=4;
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayBackup);
- for(i=0;i
- {
- DivLessTenArrayBackup[i]=DivLessTenArrayResult[i];
- }
- }
- break;
- case 4:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=4; //商等于4余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayBackup,remData);//求余數(shù)
- *resultData=3; //商等于3
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else //小于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayResult,remData);//求余數(shù)
- *resultData=4; //商等于4
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- break;
- case 5: //重點講解一下case 5,其它case 原理相同,不多講
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp); //清空運算中需要用到的中間數(shù)組變量
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult); //清空運算中需要用到的中間數(shù)組變量
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;//把猜的變量形式的商傳遞給數(shù)組形式的變量
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);//猜的商跟除數(shù)像乘,看看結(jié)果跟被除數(shù)誰大。
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData); //猜的商跟除數(shù)像乘,看看結(jié)果跟被除數(shù)誰大。
- if(cmpError==10) //等于 恭喜猜中是5
- {
- *resultData=5; //商等于5余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于 猜不中,大了,就繼續(xù)往小的猜,看看有沒有可能是3
- {
- resultRunStep=3;
- }
- else //小于 猜不中,小了,就繼續(xù)往大的猜,看看有沒有可能是7
- {
- resultRunStep=7;
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayBackup);
- for(i=0;i
- {
- DivLessTenArrayBackup[i]=DivLessTenArrayResult[i];
- }
- }
- break;
- case 6:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=6; //商等于6余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayBackup,remData);//求余數(shù)
- *resultData=5; //商等于5
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else //小于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayResult,remData);//求余數(shù)
- *resultData=6; //商等于6
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- break;
- case 7:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=7; //商等于7余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- resultRunStep=6;
- }
- else //小于
- {
- resultRunStep=8;
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayBackup);
- for(i=0;i
- {
- DivLessTenArrayBackup[i]=DivLessTenArrayResult[i];
- }
- }
- break;
- case 8:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=8; //商等于8余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayBackup,remData);//求余數(shù)
- *resultData=7; //商等于7
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else //小于
- {
- resultRunStep=9;
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayBackup);
- for(i=0;i
- {
- DivLessTenArrayBackup[i]=DivLessTenArrayResult[i];
- }
- }
- break;
- case 9:
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayTemp);
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivLessTenArrayResult);
- DivLessTenArrayTemp[0]=resultRunStep;
- multError=MultData(sourceData,DivLessTenArrayTemp,DivLessTenArrayResult);
- cmpError=CmpData(DivLessTenArrayResult,destData);
- if(cmpError==10) //等于
- {
- *resultData=9; //商等于9余數(shù)為0
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else if(cmpError==11) //大于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayBackup,remData);//求余數(shù)
- *resultData=8; //商等于8
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- else //小于
- {
- subError=SubData(destData,DivLessTenArrayResult,remData);//求余數(shù)
- *resultData=9; //商等于9
- while_flag=1; //退出循環(huán)
- }
- break;
- }
- if(while_flag==1)//猜中了就退出循環(huán)
- {
- break;
- }
- }
- }
- return DivLessTenResult;
- }
- /* 注釋十二:
- *函數(shù)介紹:兩個數(shù)相除
- *輸入?yún)?shù):
- *(1)*destData--被除數(shù)的數(shù)組。
- *(2)*sourceData--除數(shù)的數(shù)組。
- *(3)*resultData--商的數(shù)組
- *返回值:10代表計算結(jié)果超出范圍出錯,11代表正常。
- */
- uchar Div(const uchar *destData,const uchar *sourceData,uchar *resultData)
- {
- uchar DivResult=11; //開始默認正常
- uchar destCnt=0;
- uchar sourceCnt=0;
- uchar i;
- uchar j;
- uchar resultTemp=0; //存放臨時運算結(jié)果的中間變量
- uchar DivArrayTemp[BCD8_MAX]; //存放臨時運算結(jié)果的數(shù)組中間變量
- uchar DivArrayResult[BCD8_MAX]; //存放臨時運算結(jié)果的數(shù)組中間變量的結(jié)果
- uchar divError=11;
- destCnt=GetDataLength(destData,BCD8_MAX); //獲取被除數(shù)的數(shù)據(jù)有效長度
- sourceCnt=GetDataLength(sourceData,BCD8_MAX); //獲取除數(shù)的數(shù)據(jù)有效長度
- ClearAllData(BCD8_MAX,resultData); //把結(jié)果清零
- if(sourceCnt==0)//除數(shù)為0,報錯
- {
- DivResult=10; //報錯
- }
- else
- {
- ClearAllData(BCD8_MAX,DivArrayTemp); //清零局部被除數(shù)的數(shù)組
- for(i=0;i
- {
- DivArrayTemp[0]=destData[destCnt-1-i];//從被除數(shù)的高位開始借位,放到局部被除數(shù)的個位
- divError=DivLessTenData(DivArrayTemp,sourceData,&resultTemp,DivArrayResult);//局部相除,求商resultTemp,此商resultTemp不超過10
- if(divError==10)//報錯
- {
- DivResult=10;
- break;
- }
- else
- {
- resultData[destCnt-1-i]=resultTemp;//保存商
- for(j=0;j<(destCnt-1);j++)//把余數(shù)移一次位,相當(dāng)于放大十倍,重新放進DivArrayTemp數(shù)組對應(yīng)的位
- {
- DivArrayTemp[j+1]=DivArrayResult[j];
- }
- }
- }
- }
- return DivResult;
- }
- void usart_service(void)//串口服務(wù)程序,在main函數(shù)里
- {
- unsigned char i=0;
- unsigned char k=0;
- unsigned char ucGetDataStep=0;
- if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //說明超過了一定的時間內(nèi),再也沒有新數(shù)據(jù)從串口來
- {
- ucSendLock=0; //處理一次就鎖起來,不用每次都進來,除非有新接收的數(shù)據(jù)
- //下面的代碼進入數(shù)據(jù)協(xié)議解析和數(shù)據(jù)處理的階段
- uiRcMoveIndex=0; //由于是判斷數(shù)據(jù)頭,所以下標(biāo)移動變量從數(shù)組的0開始向最尾端移動
- while(uiRcMoveIndex
- {
- if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55)//數(shù)據(jù)頭eb 00 55的判斷
- {
- i=0;
- ucGetDataStep=0;
- ucDataBCD4_cnt_1=0;//第1個數(shù)組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- ucDataBCD4_cnt_2=0;//第2個數(shù)組合BCD碼數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度
- ClearAllData(BCD4_MAX,ucDataBCD4_1);//清零第1個參與運算的數(shù)據(jù)
- ClearAllData(BCD4_MAX,ucDataBCD4_2);//清零第2個參與運算的數(shù)據(jù)
- //以下while循環(huán)是通過關(guān)鍵字0x0d 0x0a來截取第1個和第2個參與運算的數(shù)據(jù)。
- while(i<(BCD8_MAX+4))//這里+4是因為有2對0x0d 0x0a結(jié)尾特殊符號,一個共4個字節(jié)
- {
- if(ucGetDataStep==0)//步驟0,相當(dāng)于我平時用的case 0,獲取第1個數(shù),在這里是指被除數(shù)
- {
- if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]==0x0d&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4+i]==0x0a) //結(jié)束標(biāo)志
- {
- for(k=0;k
- {
- ucDataBCD4_1[k]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i-1-k]; //注意,接收到的數(shù)組數(shù)據(jù)與實際存儲的數(shù)組數(shù)據(jù)的下標(biāo)方向是相反的
- }
- i=i+2; //跳過 0x0d 0x0a 這兩個字節(jié),進行下一輪的關(guān)鍵字提取
- ucGetDataStep=1;//切換到下一個關(guān)鍵字提取的步驟
- }
- else
- {
- i++;
- ucDataBCD4_cnt_1++;//統(tǒng)計第1個有效數(shù)據(jù)的長度
- }
- }
- else if(ucGetDataStep==1) //步驟1,相當(dāng)于我平時用的case 1,獲取第2個參與運行的數(shù),在這里是除數(shù)
- {
- if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]==0x0d&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4+i]==0x0a) //結(jié)束標(biāo)志
- {
- for(k=0;k
- {
- ucDataBCD4_2[k]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i-1-k]; //注意,接收到的數(shù)組數(shù)據(jù)與實際存儲的數(shù)組數(shù)據(jù)的下標(biāo)方向是相反的
- }
- break; //截取數(shù)據(jù)完成。直接跳出截取數(shù)據(jù)的while(i<(BCD8_MAX+4))循環(huán)
- }
- else
- {
- i++;
- ucDataBCD4_cnt_2++;//統(tǒng)計第2個有效數(shù)據(jù)的長度
- }
- }
- }
- //注意ucDataBCD8_cnt_1和ucDataBCD8_cnt_2要帶地址符號&傳址進去
- BCD4_to_BCD8(ucDataBCD4_1,ucDataBCD4_cnt_1,ucDataBCD8_1,&ucDataBCD8_cnt_1); //把接收到的組合BCD碼轉(zhuǎn)換成非組合BCD碼第1個數(shù)
- BCD4_to_BCD8(ucDataBCD4_2,ucDataBCD4_cnt_2,ucDataBCD8_2,&ucDataBCD8_cnt_2); //把接收到的組合BCD碼轉(zhuǎn)換成非組合BCD碼第2個數(shù)
- ClearAllData(BCD8_MAX,ucDataBCD8_3);//清零第3個參與運算的數(shù)據(jù),用來接收運行的結(jié)果
- ucResultFlag=Div(ucDataBCD8_1,ucDataBCD8_2,ucDataBCD8_3); //相除運算,結(jié)果放在ucDataBCD8_3數(shù)組里
- if(ucResultFlag==11) //表示運算結(jié)果沒有超范圍
- {
- ucDataBCD8_cnt_3=GetDataLength(ucDataBCD8_3,BCD8_MAX);//獲取運算結(jié)果的有效字節(jié)數(shù)
- if(ucDataBCD8_cnt_3==0) //如果1個有效位數(shù)都沒有,表示數(shù)組所有的數(shù)據(jù)都是0,這個時候的有效位數(shù)應(yīng)該人為的默認是1位數(shù)據(jù),表示一個0
- {
- ucDataBCD8_cnt_3=1;
- }
- BCD8_to_BCD4(ucDataBCD8_3,ucDataBCD8_cnt_3,ucDataBCD4_3,&ucDataBCD4_cnt_3); //把非組合BCD碼轉(zhuǎn)成組合BCD碼。注意,&ucDataBCD4_cnt_3帶地址符號&
- for(k=0;k
- {
- eusart_send(ucDataBCD4_3[ucDataBCD4_cnt_3-1-k]); //往上位機發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)
- }
- }
- else //運算結(jié)果超范圍,返回EE EE EE
- {
- eusart_send(0xee); //往上位機發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)
- eusart_send(0xee); //往上位機發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)
- eusart_send(0xee); //往上位機發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)
- }
- break; //退出循環(huán)
- }
- uiRcMoveIndex++; //因為是判斷數(shù)據(jù)頭,游標(biāo)向著數(shù)組最尾端的方向移動
- }
- ucRcregBuf[0]=0; //把數(shù)據(jù)頭清零,方便下次接收判斷新數(shù)據(jù)
- ucRcregBuf[1]=0;
- ucRcregBuf[2]=0;
- uiRcregTotal=0;//清空緩沖的下標(biāo),方便下次重新從0下標(biāo)開始接受新數(shù)據(jù)
- }
- }
- void eusart_send(unsigned char ucSendData) //往上位機發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)
- {
- ES = 0; //關(guān)串口中斷
- TI = 0; //清零串口發(fā)送完成中斷請求標(biāo)志
- SBUF =ucSendData; //發(fā)送一個字節(jié)
- delay_short(400);//每個字節(jié)之間的延時,這里非常關(guān)鍵,也是最容易出錯的地方。延時的大小請根據(jù)實際項目來調(diào)整
- TI = 0; //清零串口發(fā)送完成中斷請求標(biāo)志
- ES = 1; //允許串口中斷
- }
- void T0_time(void) interrupt 1 //定時中斷
- {
- TF0=0;//清除中斷標(biāo)志
- TR0=0; //關(guān)中斷
- if(uiSendCnt
- {
- uiSendCnt++; //表面上這個數(shù)據(jù)不斷累加,但是在串口中斷里,每接收一個字節(jié)它都會被清零,除非這個中間沒有串口數(shù)據(jù)過來
- ucSendLock=1; //開自鎖標(biāo)志
- }
- TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
- TL0=0x0b;
- TR0=1;//開中斷
- }
- void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收數(shù)據(jù)中斷
- {
- if(RI==1)
- {
- RI = 0;
- ++uiRcregTotal;
- if(uiRcregTotal>const_rc_size)//超過緩沖區(qū)
- {
- uiRcregTotal=const_rc_size;
- }
- ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //將串口接收到的數(shù)據(jù)緩存到接收緩沖區(qū)里
- uiSendCnt=0;//及時喂狗,雖然main函數(shù)那邊不斷在累加,但是只要串口的數(shù)據(jù)還沒發(fā)送完畢,那么它永遠也長不大,因為每個中斷都被清零。
- }
- else//發(fā)送中斷,及時把發(fā)送中斷標(biāo)志位清零
- {
- TI = 0;
- }
- }
- void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
- {
- unsigned int i;
- unsigned int j;
- for(i=0;i
- {
- for(j=0;j<500;j++)//內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量
- {
- ; //一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句
- }
- }
- }
- void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
- {
- unsigned int i;
- for(i=0;i
- {
- ; //一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句
- }
- }
- void initial_myself(void)//第一區(qū) 初始化單片機
- {
- beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器,輸出高電平時不叫。
- //配置定時器
- TMOD=0x01;//設(shè)置定時器0為工作方式1
- TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
- TL0=0x0b;
- //配置串口
- SCON=0x50;
- TMOD=0X21;
- TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600);//這段配置代碼具體是什么意思,我也不太清楚,反正是跟串口波特率有關(guān)。
- TR1=1;
- }
- void initial_peripheral(void) //第二區(qū) 初始化外圍
- {
- EA=1; //開總中斷
- ES=1; //允許串口中斷
- ET0=1; //允許定時中斷
- TR0=1; //啟動定時中斷
- }
總結(jié)陳詞:
前面四個章節(jié)講完了四則運算的大數(shù)據(jù)算法,下一節(jié)講單片機的外部中斷功能。外部中斷是單片機非常重要的內(nèi)部資源,應(yīng)用很廣,它是單片機的高速開關(guān)感應(yīng)器輸入接口,它可以檢測脈沖輸入,可以接收紅外遙控器的輸入信號,可以檢測高速運轉(zhuǎn)的車輪或者電機圓周運動的反饋信號,可以檢測輸液器里瞬間即逝的水滴信號,可以接收模擬串口的數(shù)據(jù)信息,等等。單片機外部中斷的有什么特點?欲知詳情,請聽下回分解----單片機外部中斷的基礎(chǔ)。
評論