全球速讯：大数据的加法运算是什么?

(资料图)

开场白：直接用C语言的“+”运算符进行加法运算时，“被加数”，“加数”，“和”，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，当进行大数据加法运算时，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，另外一种是上一节讲到的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。这一节要教大家两个知识点：第一个：如何通过用for循环语句改写上一节的组合BCD码跟非组合BCD码的转换函数。第二个：如何编写涉及到大数据加法运算的算法程序函数，同时也复习了指针的用途。第三个：如何在串口程序中通过关键字来截取所需要的数据。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码的被加数和加数。单片机把组合BCD码的运算结果返回到上位机。最大范围4位，从0到9999，如果超范围则返回EE EE EE报错。往单片机发送的数据格式：EB 00 55 XX XX 0d 0aYY YY0d 0a指令，其中EB 00 55是数据头，XX 是被加数，可以是1个字节，也可以是2个字节。YY是加数，可以是1个字节，也可以是2个字节。0d 0a是固定的结束标志。例如：（a）1234+5678=6912上位机发送数据：eb 00 55 12 34 0d 0a 56 78 0d 0a单片机返回：69 12（b）9999+56=10055超过4位的9999，所以报错上位机发送数据：eb 00 55 99 990d 0a 56 0d 0a单片机返回：EE EE EE表示出错了（3）源代码讲解如下：#include "REG52.H"/* 注释一：* 本系统中，规定最大运算位数是4位。* 由于STC89C52单片机的RAM只有256个，也就是说系统的变量数最大* 不能超过256个，如果超过了这个极限，编译器就会报错。如果这个算法* 移植到stm32或者PIC等RAM比较大的单片机上，那么就可以把这个运算位数* 设置得更加大一点。*/#defineBCD4_MAX 2//本系统中，规定的组合BCD码最大字节数，一个字节包含2位，因此4位有效运算数#defineBCD8_MAX (BCD4_MAX*2)//本系统中，规定的非组合BCD码最大字节数，一个字节包含1位，因此4位有效运算数#define const_rc_size30//接收串口中断数据的缓冲区数组大小#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#define uchar unsigned char //方便移植平台#define ulong unsigned long //方便移植平台//如果在VC的平台模拟此算法，则都定义成int类型，如下：//#define uchar int//#define ulong intvoid initial_myself(void); void initial_peripheral(void);void delay_long(unsigned int uiDelaylong);void delay_short(unsigned int uiDelayShort);void T0_time(void);//定时中断函数void usart_receive(void); //串口接收中断函数void usart_service(void);//串口服务程序,在main函数里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);sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口unsigned intuiSendCnt=0; //用来识别串口是否接收完一串数据的计时器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unsigned intuiRcregTotal=0;//代表当前缓冲区已经接收了多少个数据unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中断数据的缓冲区数组unsigned intuiRcMoveIndex=0;//用来解析数据协议的中间变量unsigned char ucDataBCD4_1[BCD4_MAX]; //接收到的第1个数组合BCD码数组形式这里是指被加数unsigned char ucDataBCD4_cnt_1=0;//接收到的第1个数组合BCD码数组的有效数据长度unsigned char ucDataBCD4_2[BCD4_MAX]; //接收到的第2个数组合BCD码数组形式这里是指加数unsigned char ucDataBCD4_cnt_2=0;//接收到的第2个数组合BCD码数组的有效数据长度unsigned char ucDataBCD4_3[BCD4_MAX]; //接收到的第3个数组合BCD码数组形式这里是指和unsigned char ucDataBCD4_cnt_3=0;//接收到的第3个数组合BCD码数组的有效数据长度unsigned char ucDataBCD8_1[BCD8_MAX]; //接收到的第1个数非组合BCD码数组形式这里是指被加数unsigned char ucDataBCD8_cnt_1=0;//接收到的第1个数非组合BCD码数组的有效数据长度unsigned char ucDataBCD8_2[BCD8_MAX]; //接收到的第2个数非组合BCD码数组形式这里是指加数unsigned char ucDataBCD8_cnt_2=0;//接收到的第2个数非组合BCD码数组的有效数据长度unsigned char ucDataBCD8_3[BCD8_MAX]; //接收到的第3个数非组合BCD码数组形式这里是指和unsigned char ucDataBCD8_cnt_3=0;//接收到的第3个数非组合BCD码数组的有效数据长度unsigned char ucResultFlag=11; //运算结果标志，10代表计算结果超出范围出错，11代表正常。void main(){ initial_myself(); delay_long(100); initial_peripheral(); while(1) { usart_service();//串口服务程序 }}/* 注释二：* 组合BCD码转成非组合BCD码。* 这里的变量ucBCD4_cnt代表组合BCD码的有效字节数.* 这里的变量*p_ucBCD8_cnt代表经过转换后，非组合BCD码的有效字节数，记得加地址符号&传址进去* 本程序在上一节的基础上，略作修改，用循环for语句压缩了代码，* 同时引进了组合BCD码的有效字节数变量。这样就不限定了数据的长度，* 可以让我们根据数据的实际大小灵活运用。*/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>4; p_ucBCD_bit8[ucBCD4_cnt*2-i*2-2]=ucTmep&0x0f; }}/* 注释三：* 非组合BCD码转成组合BCD码。* 这里的变量ucBCD8_cnt代表非组合BCD码的有效字节数.* 这里的变量*p_ucBCD4_cnt代表经过转换后，组合BCD码的有效字节数，记得加地址符号&传址进去* 本程序在上一节的基础上，略作修改，用循环for语句压缩了代码，* 同时引进了非组合BCD码的有效字节数变量。这样就不限定了数据的长度，* 可以让我们根据数据的实际大小灵活运用。*/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=sourceCnt)//找出两个运算数据中最大的有效位数{ maxCnt=destCnt;}else{ maxCnt=sourceCnt;}for(i=0;i=const_receive_time&&ucSendLock==1) //说明超过了一定的时间内，再也没有新数据从串口来 { ucSendLock=0; //处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据 //下面的代码进入数据协议解析和数据处理的阶段 uiRcMoveIndex=0; //由于是判断数据头，所以下标移动变量从数组的0开始向最尾端移动 while(uiRcMoveIndexconst_rc_size)//超过缓冲区 { uiRcregTotal=const_rc_size; } ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //将串口接收到的数据缓存到接收缓冲区里 uiSendCnt=0;//及时喂狗，虽然main函数那边不断在累加，但是只要串口的数据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个中断都被清零。 } else//发送中断，及时把发送中断标志位清零 { TI = 0; } } void delay_long(unsigned int uiDelayLong){ unsigned int i; unsigned int j; for(i=0;i

关键词：大数据加法运

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