Lua での浮動小数点から 16 進への変換に苦労しています。私のアプリケーションは、古い Akai S2000 サンプラーと通信します。サンプラーは、2 バイトのメッセージを 4 つのニブル値にコード化します。ニブルは逆順であるため、最も重要なニブルが最後になります。値の小数部分のバイナリ エンコードを使用する 1 つのパラメーターがあります。2 つの MS ニブルは値の整数部分をエンコードするために使用され、LS ニブルは 2 進分数をエンコードするために使用されます。
このディスカッションhttps://bytes.com/topic/c/answers/219928-how-convert-float-hexに基づいて、特定のパラメーター値からこれらのニブル値を生成する Lua アルゴリズムの実装を開始しました。私はビット計算が得意ではないので、多くのことを間違った方法で行っていると思います。これらの値を計算し、愚かな if/else ハックの多くを回避する簡単な方法があるはずです。
私のコード (下に貼り付けたもの) は正の数に対しては機能しますが、負の分数に対しては非常に困難です。
私のテストでは、期待値を持つテーブルに追加しました。各テーブルは次のように機能します。
key = give value * 100
value = expected outcome from my algorithm
つまり、positiveNumbers テーブルの最初のエントリは 0.01 の入力値を表し、その値の期待される出力は 02 00 00 00 を含む 4 バイトの MemoryBlock です (最初の 2 バイトは分数を表し、最後の 2 バイトは整数部分を表します)。
現在、私のアルゴリズムは -0.94 で失敗しており、他の値を壊さずにハックすることはできません。
ビット計算で文字列を作成していて、特に負の値を変換する際に私が犯した初心者の間違いを簡単に確認できる人はいますか? ヘルプやポインタをいただければ幸いです。
ルアコード:
function float2nibbles(value)
local nibbles = MemoryBlock(4, true)
-- Retreive integral and fraction parts of the given value to be converted
local integ, fract = math.modf(math.abs(value))
-- Calculate the values of the integral part (last two nibbles)
local bi = BigInteger(integ)
if value < 0 then
-- This variable is sometimes added in the negative conversion of the MS nibbles
local lsAdd = 1
if integ == 0 then
lsAdd = 0
end
nibbles:setByte(2, bit.band(bit.bnot(bi:getBitRangeAsInt(0,4)) + lsAdd, 0xF))
nibbles:setByte(3, bit.band(bit.bnot(bi:getBitRangeAsInt(4,4)), 0xF))
else
nibbles:setByte(2, bit.band(bi:getBitRangeAsInt(0,4), 0xF))
nibbles:setByte(3, bit.band(bi:getBitRangeAsInt(4,4), 0xF))
end
-- Calculate the values of the fraction (first two nibbles)
local remainder = fract
local prevRemain = 0
for i = 1,2 do
remainder = remainder * 16
-- Integral part of the remainder
local d = math.modf(remainder)
if value < 0 and fract ~= 0 then
local lsAdd = 1
if fract == 0 or i == 1 then
lsAdd = 0
end
console(string.format("lsAdd %d", lsAdd))
nibbles:setByte(2 - i, bit.band(bit.bnot(d) + lsAdd, 0xF))
else
nibbles:setByte(2 - i, bit.band(d, 0xF))
end
console(string.format("fract %d = %d, %.2f", i, d, remainder))
prevRemain = remainder
remainder = remainder - d
end
-- For some reason this increment helps when the LS nibble should increment the value of the second nibble
if nibbles:getByte(0) == 0 and nibbles:getByte(1) ~= 0 and value < 0 then
console(string.format("weird increment { %d %d }", nibbles:getByte(0), nibbles:getByte(1)))
nibbles:setByte(1, nibbles:getByte(1) + 1)
end
-- The precision of this data is one byte but apparently they seem to use a third increment to check for rounding
remainder = remainder * 16
console(string.format("final remainder %.2f", remainder))
if math.abs(remainder - prevRemain) > 0.001 and remainder > 14 then
console(string.format("overflow -> %.2f (%.2f)", remainder, prevRemain))
if value < 0 then
nibbles:setByte(0, nibbles:getByte(0) - 1)
else
nibbles:setByte(0, nibbles:getByte(0) + 1)
end
end
console(string.format("%.2f : integral part %s (%s), fract %.2f", value, bit.tohex(integ, 2), nibbles:toHexString(1), fract))
return nibbles
end
local positiveNumbers = {
"02 00 00 00",
"05 00 00 00",
"07 00 00 00",
"0A 00 00 00",
"0C 00 00 00",
"0F 00 00 00",
"02 01 00 00",
"04 01 00 00",
"07 01 00 00",
"09 01 00 00",
"0C 01 00 00",
"0E 01 00 00",
"01 02 00 00",
"03 02 00 00",
"06 02 00 00",
"09 02 00 00",
"0B 02 00 00",
"0E 02 00 00",
"00 03 00 00",
"03 03 00 00",
"05 03 00 00",
"08 03 00 00",
"0B 03 00 00",
"0D 03 00 00",
"00 04 00 00",
"02 04 00 00",
"05 04 00 00",
"07 04 00 00",
"0A 04 00 00",
"0C 04 00 00",
"0F 04 00 00",
"02 05 00 00",
"04 05 00 00",
"07 05 00 00",
"09 05 00 00",
"0C 05 00 00",
"0E 05 00 00",
"01 06 00 00",
"03 06 00 00",
"06 06 00 00",
"09 06 00 00",
"0B 06 00 00",
"0E 06 00 00",
"00 07 00 00",
"03 07 00 00",
"05 07 00 00",
"08 07 00 00",
"0B 07 00 00",
"0D 07 00 00",
"00 08 00 00",
"02 08 00 00",
"05 08 00 00",
"07 08 00 00",
"0A 08 00 00",
"0C 08 00 00",
"0F 08 00 00",
"02 09 00 00",
"04 09 00 00",
"07 09 00 00",
"09 09 00 00",
"0C 09 00 00",
"0E 09 00 00",
"01 0A 00 00",
"03 0A 00 00",
"06 0A 00 00",
"09 0A 00 00",
"0B 0A 00 00",
"0E 0A 00 00",
"00 0B 00 00",
"03 0B 00 00",
"05 0B 00 00",
"08 0B 00 00",
"0B 0B 00 00",
"0D 0B 00 00",
"00 0C 00 00",
"02 0C 00 00",
"05 0C 00 00",
"07 0C 00 00",
"0A 0C 00 00",
"0C 0C 00 00",
"0F 0C 00 00",
"02 0D 00 00",
"04 0D 00 00",
"07 0D 00 00",
"09 0D 00 00",
"0C 0D 00 00",
"0E 0D 00 00",
"01 0E 00 00",
"03 0E 00 00",
"06 0E 00 00",
"09 0E 00 00",
"0B 0E 00 00",
"0E 0E 00 00",
"00 0F 00 00",
"03 0F 00 00",
"05 0F 00 00",
"08 0F 00 00",
"0B 0F 00 00",
"0D 0F 00 00",
"00 00 01 00"
}
local negativeNumbers = {
"0E 0F 0F 0F",
"0B 0F 0F 0F",
"09 0F 0F 0F",
"06 0F 0F 0F",
"04 0F 0F 0F",
"01 0F 0F 0F",
"0E 0E 0F 0F",
"0C 0E 0F 0F",
"09 0E 0F 0F",
"07 0E 0F 0F",
"04 0E 0F 0F",
"02 0E 0F 0F",
"0F 0D 0F 0F",
"0D 0D 0F 0F",
"0A 0D 0F 0F",
"07 0D 0F 0F",
"05 0D 0F 0F",
"02 0D 0F 0F",
"00 0D 0F 0F",
"0D 0C 0F 0F",
"0B 0C 0F 0F",
"08 0C 0F 0F",
"05 0C 0F 0F",
"03 0C 0F 0F",
"00 0C 0F 0F",
"0E 0B 0F 0F",
"0B 0B 0F 0F",
"09 0B 0F 0F",
"06 0B 0F 0F",
"04 0B 0F 0F",
"01 0B 0F 0F",
"0E 0A 0F 0F",
"0C 0A 0F 0F",
"09 0A 0F 0F",
"07 0A 0F 0F",
"04 0A 0F 0F",
"02 0A 0F 0F",
"0F 09 0F 0F",
"0D 09 0F 0F",
"0A 09 0F 0F",
"07 09 0F 0F",
"05 09 0F 0F",
"02 09 0F 0F",
"00 09 0F 0F",
"0D 08 0F 0F",
"0B 08 0F 0F",
"08 08 0F 0F",
"05 08 0F 0F",
"03 08 0F 0F",
"00 08 0F 0F",
"0E 07 0F 0F",
"0B 07 0F 0F",
"09 07 0F 0F",
"06 07 0F 0F",
"04 07 0F 0F",
"01 07 0F 0F",
"0E 06 0F 0F",
"0C 06 0F 0F",
"09 06 0F 0F",
"07 06 0F 0F",
"04 06 0F 0F",
"02 06 0F 0F",
"0F 05 0F 0F",
"0D 05 0F 0F",
"0A 05 0F 0F",
"07 05 0F 0F",
"05 05 0F 0F",
"02 05 0F 0F",
"00 05 0F 0F",
"0D 04 0F 0F",
"0B 04 0F 0F",
"08 04 0F 0F",
"05 04 0F 0F",
"03 04 0F 0F",
"00 04 0F 0F",
"0E 03 0F 0F",
"0B 03 0F 0F",
"09 03 0F 0F",
"06 03 0F 0F",
"04 03 0F 0F",
"01 03 0F 0F",
"0E 02 0F 0F",
"0C 02 0F 0F",
"09 02 0F 0F",
"07 02 0F 0F",
"04 02 0F 0F",
"02 02 0F 0F",
"0F 01 0F 0F",
"0D 01 0F 0F",
"0A 01 0F 0F",
"07 01 0F 0F",
"05 01 0F 0F",
"02 01 0F 0F",
"00 01 0F 0F",
"0D 00 0F 0F",
"0B 00 0F 0F",
"08 00 0F 0F",
"05 00 0F 0F",
"03 00 0F 0F",
"00 00 0F 0F"
}
function verifyFloat2Nibbles(value, expectedMemBlock)
local temp = string.upper(float2nibbles(value):toHexString(1))
assert(expectedMemBlock == temp,
string.format("Incorrect result for %.2f, expected %s, got %s", value, expectedMemBlock, temp))
end
for k,v in pairs(positiveNumbers) do
verifyFloat2Nibbles(k / 100, v)
end
for k,v in pairs(negativeNumbers) do
verifyFloat2Nibbles((k / 100) * -1, v)
end