在Arduino上将一个整数转换为两个字节进行传输

Question

我正在高频采样，并需要通过UART从我的Arduino传输10位ADC值。默认情况下，它使用一个字节来表示一个字符。因此，如果进行analogRead会得到值"612"，则会通过UART发送"6"作为一个字节，"1"作为一个字节，"2"作为一个字节，最后一个字节为行终止符。由于这种通信方式截断了我的采样率，因此让它尽可能地高效和统一非常重要，因此我试图强制它使用两个字节来传输数据，无论数据实际是什么（默认情况下，传输"23"需要三个字节，传输"883"需要四个字节，传输"1001"需要五个字节）。目前，我正在尝试以下方法，这是我找到的最佳方法：

int a = 600; //Just an example
char high = (char)highByte(a);
char low = (char)lowByte(a);
Serial.print(high);
Serial.println(low);

目前无论值是什么，都会使用三个字节（包括 \n）。是否有更高效的方法？

可以尝试像这样直接打印：

Serial.print(foo, BIN);

完全不起作用。实际上，它为foo的二进制表示中的每个位使用一个字节，这相当愚蠢。

- Daniel

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不发送换行符？如果您知道数据始终是一对字节，并且不担心丢失一个字节（可以更少地在流中分散同步字节），那么没有理由使用换行符。此外，如果您将数据作为二进制发送，如果其中一个字节恰好是10（与ASCII换行符相同），会发生什么？ - Some programmer dude

Serial.write() 是处理二进制数据的方法。Serial.print() 函数旨在将值转换为可读的文本。 - Craig

Answer 1

我可能错过了什么，但为什么你不使用Serial.write(byte)？

你可以使用像这样的方法：

void writeIntAsBinary(int value){
    Serial.write(lowByte(value));
    Serial.write(highByte(value));
}

你打算如何处理电脑上的数据？

- ladislas

Answer 2

如果你正在通过串行线发送二进制数据，你真的不应该使用类似文本风格的换行符来混淆一切。

另一方面，如果没有某种同步帮助，就很难知道哪个字节是哪个。

但是，由于你只有10位有效负载，却要发送16位数据，所以你可以“做一个UTF-8”，使用一个自由比特来表示“值的起始”。这将需要仅使用每个8位字节的7位负载，但这没问题，因为7 + 7 = 14，远远超过了10。我们可以让第8位意味着“这是一个新的一对字节的高位”：

const int a = 600;
const unsigned char high = ((a >> 7) & 0x7f) | 0x80;
const unsigned char low  = (a & 0x7f);

Serial.print(high);
Serial.print(low);

在上面的例子中，传输的两个字节将是：

high == ((600 >> 7) & 0x7f) | 0x80 == 4 | 0x80 == 0x84
low  == (600 & 0x7f)               == 88       == 0x58

接收方需要反向执行上述步骤：

const int value = ((high & 0x7f) << 7) | low;

这应该是有效的，它使用高字节的最高位先发送，表示这确实是高字节。低字节永远不会设置最高位。

- unwind

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除非低字节也设置了MSB，否则这将无法工作。您只能在低字节上传输7位。 - user694733

我认为应该是 high = ((a >> 7) & 0xff) | 0x80; low = (a & 0x7f);。 - user694733

@user694733 谢谢！我没有完全考虑清楚，我进行了编辑。 - unwind