c - 24 位有符号数据类型

Question

我正在从 ublox GPS 模块接收 24 位长位字段(4 字节消息中的 3 个字节)的数据，并且我需要将这些 24 位数据字段转换为带符号的十进制值，但我找不到说明规范中说明了如何执行此操作。我还知道该模块附带的另一个程序的某些值。

对于正值，它似乎只是简单地将 24 位二进制数转换为十进制，仅此而已，例如0x000C19 = 3097和0x000BD0 = 3024 ，但对于负数我就有麻烦了。 2的补码似乎不起作用。以下是一些已知值:0xFFFFC8 = -57 , 0xFCB9FE = -214528 , 0xFF2C3B = -54215和0xFFFA48 = -1462 。使用 2 的补码，每次转换都会偏离几个数字(分别为 -56、-214530、-54213、-1464)。 (使用十六进制数字是为了避免每次都要写入 24 位数字。)

提前感谢您的帮助!

Answer 1

首先，您拥有的“已知”值并不像您想象的那样:

#include <stdio.h>

static void p24(int x)
{
    printf("%8d = 0x%06X\n", x, (0x00ffffff & (unsigned)x));
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    p24(-57);
    p24(-214528);
    p24(-54215);
    p24(-1462);
    return 0;
}

在2s补码机上编译并运行打印

     -57 = 0xFFFFC7
 -214528 = 0xFCBA00
  -54215 = 0xFF2C39
   -1462 = 0xFFFA4A

当转换为 2 补码时，您当然必须填充到您正在使用的目标数据类型的完整长度，以便正确地保留符号。然后将有符号数据类型划分为设计的位数。

例如:

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

/* 24 bits big endian */
static char const m57[]     = {0xFF, 0xFF, 0xC7};
static char const m214528[] = {0xFC, 0xBA, 0x00};
static char const m54215[]  = {0xFF, 0x2C, 0x39};
static char const m1462[]   = {0xFF, 0xFA, 0x4A};

static
int32_t i_from_24b(char const *b)
{
    return (int32_t)(
        (((uint32_t)b[0] << 24) & 0xFF000000)
      | (((uint32_t)b[1] << 16) & 0x00FF0000)
      | (((uint32_t)b[2] <<  8) & 0x0000FF00)
    ) / 256;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%d\n", i_from_24b(m57) );
    printf("%d\n", i_from_24b(m214528) );
    printf("%d\n", i_from_24b(m54215) );
    printf("%d\n", i_from_24b(m1462) );
    return 0;
}

将打印

-57
-214528
-54215
-1462