我可以发送一个2字节大小的变量作为1字节大小变量吗？

Question

我工作的一些ADC（模拟到数字）值的转换，需要在UART但由于发送这些值我希望将这些转换为一个字节大小

ADC的速度和其他大小限制是0.0至5.0范围内的12位。

目前我分裂2字节变量到两个独立的字节和在接收器部分

连接它们回到发送（C）

// i am trying to send 0xFF8 (4088) which is read from that register 
send[0] = (VADC_G5RES4.B.RESULT) >> 8 ; 
send[1] = (VADC_G5RES4.B.RESULT) & 0x0FF; 
. 
send[30] = ..... 

接收（Python）的

adc1 = data[3] 
adc1 = adc1 << 8 | data[4] 
adc1 = (float(adc1 * 5)/4096) 
# gives me 4.990234 as the value 

有没有什么办法可以发送一个字节的值（也许通过在发送端进行计算）

小数点后面只有两位数（4.99）就可以了

Answer 1

如果有一些神奇的方法来将两字节值填充到一个字节值中，我们会把它做到一切，然后我们会再做一次，我们会继续这样做，并将所有事物的大小减半，直到我们将全世界的信息推送到一个字节中。这种魔力是不可能的。

如果不是丢掉一半的数据，可以减少大小的东西，但你说你要小数点后至少2个数字。一个字节只能编码256个不同的值，编码从0.00到9.99的所有值需要1000个不同的值，所以你仍然不能这样做。

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UPDATE：随着更多的信息，这些仅仅是12位的值，而不是16位，而最大值为5.0，我们可以做的好了很多，虽然还是不太3 8位有效数字。首先，我们可以将2个值打包为3个字节，而不是浪费每个值4位。这会看起来像

def pack(val1, val2): 
    byte1 = val1 >> 4 
    byte2 = ((val1 & 0xf) << 4) | (val2 >> 8) 
    byte3 = val2 & 0xff 
    return byte1, byte2, byte3 

您可能需要处理尾半字节。

如果每个值1.5个字节是仍然太多，有有损编码选项。例如，我们可以只扔掉的每一个值的4个最低-显著位：

encoded = val >> 4 

和适当地解码：

decoded = encoded * 5.0/256 

这保持的二百五十六分之五精度，或约0.02。其它的编码可能会表现得更好，这取决于你所期望的信号是什么样子。例如，chux's solution正好只要编码值值不变化太快，但只有约0.04当值快速变化的精度。

Answer 2

您可以将那些在发送端和2个繁殖，并加入一个“”在第二位..此方法适用（但不是非常准确）

(4088*5)/4096 = 4.990234 

使用前3位数字，并通过2去掉小数点

499 

鸿沟值，以便它可以使用一个符号的字节被发送（0 -255）

499/2 = 249 

使用常规的数据传输方法发送的值

send[0] = 249 

在接收部分乘以值2，并添加一个小数点

adc1 = 249*2 
newvalue= adc1[:1]+'.'+adc1[1:] 
# you get newvalue = 4.98 (But you loose the accuracy of the converted adc values) 

Answer 3

如果我正确破译你的问题，看来：

• 您具有范围值0x000 - 0xfff
• 你会做一些数学与值（(val * 5)/4096），你不会在乎结果数字
的逗号后的头两个小数后会发生什么

如果这是你的问题，你可以首先是验证你多少信息丢失，如果你数学之后，从自己的价值观扔掉至少显著十六进制数字：

>>> (0x010 * 5)/4096 
0.01953125 

这意味着，如果你备用它，你将有一个〜0.02的错误。

如果你都OK使用，你可以然后在单字节编码你的价值。 你只需要4您的值右移发送前：

0 f f 8  >> 4 = [ 0 0 ] f f 
0000 1111 1111 1000    [ 0000 0000]1111 1111 

这是可能的，因为你已经有一个空的领先半个字节， 现在在年底腾出另一半。

在接收端，你会再次离开移，然后做了计算：

>>> b = 0xff << 4 
>>> (b * 5)/4096 
4.98046875 

Answer 4

它不能没有松动位，因此精度来完成。基本上你需要把你的ADC看作8位。因为它的声音，例如，如果你的ADC是12位（而不是在你的问题清楚），这可能不是那么糟糕，你失去了仅有4位。

uint8_t send = (adc_high_byte << 6) | (adc_low_byte >> 2) ; 

然后在接收器中：

adc1 = (data * 5.0)/256 ; 

在您的示例4088被发送作为一十六分之四千零八十八= 255和在接收器处它被变换：

(255 * 5.0)/256 = 4.98 

但请注意，

(254 * 5.0)/256= 4.96, 

所以你最终用PRECIS的约0.02离子（准确地说，如果您的最大值由表示255是5。0，那么精度为5.0/256 = 0.01953125）。这与原始精确度5/4096 = 0.00122相比较

使用companding可以进一步改进。在某些应用中，比如音频，保留细节信号比高信号更重要，因此您可以使用非线性编码将12位数据转换为8，以便说例如0和1之间的差异要小得多比254到255之间。这种适用性和成功将取决于应用程序 - 它适用于音频。在其他应用中，不同的非线性编码可能是合适的，例如对于电池监测，您可能在放电曲线拐点处使用高分辨率，电压降速率快速增加（在某些电池化学中）。

最后，正如@chux所建议的那样，您可以用较少的位传输delta（水平变化）并保留完整分辨率（绝对准确度会有所下降），但这是他的建议，所以我不会详细说明这种技术可以用于压扩。

Answer 5

使用时间压缩。

准确交易时间。当ADC快速变化时，发送一个7位近似值。当它变慢时，发送增量。

以下是一个粗糙的实现想法。

假定范围为0-3FFF的2字节ADC值。

sample = ADC(); 
encode_value = sample >> 7; 
send(encode_value); 
diff = sample - (encode_value << 7); 

loop: 
    previous_sample = sample 
    sample = ADC(); 
    diff = previous_sample - sample; 
    if (diff >= -64 && diff <= 63) { 
    send(diff | 0x80); 
    diff = 0; 
    } else { 
    encode_value = sample >> 7; 
    send(encode_value); 
    diff = sample - (encode_value << 7); 
    } 

//接收

valid = 0; 
loop: 
    sample = receive() 
    if (sample & 0x80) { 
    delta = sample & 0x7F 
    if (delta & 0x40) delta -= 128; 
    ADC += delta; 
    } else { 
    ADC = sample << 9; 
    valid = 1; 
    } 

发送增量可能的时候应该保留另一位检测错过序列。其他考虑因素适用，但这里给予OP另一个观点。

改进包括让delta放弃2位指数的mantissa的2位。

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[编辑]随机数据的

12位不适合在8位。一些想法：

1. 放弃精度。简单地将12位值除以16，在接收端发送这8位并乘以16。

2. 通过将12位值切分为2个6位半部分，将2个部分中的第一个A/D采样发送出去。使用MSB来区分是发送上限还是下限。接收端需要2个样本来重新组合。发送端的第二个A/D采样被丢弃。

3. 赞＃2，但每3个样本发送2个。 3个8位消息中的24位数据。

4. 正如本答案开头的答案。有时会发送课程价值，其他时间则是三角洲。

5. 正如以下注释@Clifford总是发送一个有符号的8位增量。可能需要做一些小的调整，以确保收款金额的任何偏差最终能够奏效。

6. 采取一对夫妇1000（元）样本，并将其写入作为打包的12位数据到一个文件中。压缩（压缩）文件。压缩的每一个配给都被发现，是我们可以推导出的最佳压缩方案的一个指标。如果它不是至少33％，那么你最好接受的是，数据太动态，不能按照给定的要求完全传输。