マイコンでの計算方法？

質問

8bitまたは16bitのマイコンで質問です。

計測器から取り込んだ20bitのBCDデータから±10%の数値を出したいのですが、これは可能でしょうか？

どのようなアルゴリズムでプログラムすれば良いか教えていただけると助かります。

よろしくお願いします。

回答No.1

ymmasayan · ベストアンサー

ＢＣＤ２０桁ということは１０進５桁ですね。
泥臭い方法かもしれませんが、２０ワード準備します。(５桁×４個分）
５ワードづつの組をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで表します。
ＢＣＤをデコードして１０進１桁づつＡに入れます。
Ａを右に１つづつずらしてＢに入れます。
Ａ＋Ｂを桁ごとに計算してＣに入れます。
次に右から順番に桁上げをします。
＋１０％はこれで終わりです。

－１０％ですが、同じ考え方でＤにＡ－Ｂで結果を出し、右から順に桁下げをします。
（負になっているところに上の桁から１借りて１０を足す）

四捨五入は考えていませんので必要に応じて追加してください。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど、こうすれば良いのかと理解できそうなのですが．．．

ここ十年ぐらいソフトは人まかせできたので理解するのに手間取っています．．．

回答No.4

ymmasayan

No.1、No.2のymmasayanです。補足にお答えします。

＞>２０ワード準備します。(５桁×４個分）

＞なぜワードなのだろうと考えていたのですが、これは16bitマイコンの場合
＞ということなのでしょうか？8bitマイコンの場合には２０バイトで良いと
＞いうことでしょうか？

２０ワードと書きましたが１０進２桁程度の加減算ができればいいのです。
ただし補数については厳密に保証される必要があります。
ということで条件さえ合えばワードでもバイトでも構いません。

＞桁を動かさずにそのまま取り出すには16bit（ワード）では足りないし、
＞桁を考えずに数値だけを取り出すのであれば8bitで間に合うし、ワードということに
＞どんな意味があるのだろうと考えていました。

最初に泥臭いといったのはそういう意味です。計算のしやすい区切りはワード
だろうということからです。確かにメモリーはもったいないですね。

＞アセンブラでプログラムしていた頃は、数値を扱うことがほとんどなかったので
＞理解に苦しんでいます．．．
＞ちなみにアセンブラは初心者以下のレベルです。

試しに＋１０％のケースをやってみましょう。

　　　　1　　　　２　　　　３　　　　４　　　　５　　

Ａ　　　５　　　　４　　　　３　　　　６　　　　7　
Ｂ　　　　　　　　５　　　　４　　　　３　　　　６　
Ｃ　　　５　　　　９　　　　７　　　　９　　　１３
Ｃ'　　５　　　　９　　　　８　　　　０　　　　３

お礼

大変良く理解できました。
Cが桁上げする前、C'が桁上げした後ということですね！

いろいろありがとうございました。　ぜひ応用させていただきます。

回答No.3

paspas

基本的な考え方はNo.1の方の通りでよいと思います。

b19－＋
b18　｜10^4
b17　｜
b16－＋　

b15－＋
b14　｜10^3
b13　｜
b12－＋

b11－＋
b10　｜10^2
b09　｜
b08－＋

b07－＋
b06　｜10^1
b05　｜
b04－＋

b03－＋
b02　｜10^0
b01　｜
b00－＋

20bitを４ビットごとに区切り、４ビットずつ入力します。
取り込んだ数値に重みを付け(10^4～10^0)加算します。

I/OビットがたくさんあればI/Oポートに全部割り振ればよいでしょうし、なければラッチなどに記憶し、順番に桁数毎にスキャンすればよいでしょう。

　計測器の仕様にもよりますが、計測器にラッチ入力があればマイコン側でラッチする必要はありません。

　ラッチを掛けないとどうなるかというと、スキャン中に４９９９から５０００に変化したら、４０００と読み込んでしまったり５９９９と読み込んでしまったりする可能性があります。
　また、マイコン側でラッチ信号を使用する場合ですが、マイコンからのラッチ出力がフォトカプラなどでアイソレートされている場合、フォトカプラの２次側にラッチ信号が伝搬するのに時間がかかる場合があり、しばらく時間をおかないとラッチがかからない場合があります。
　ご注意ください。

お礼

ありがとうございます。
仕事がハード関係になるので、おっしゃっている事は理解できました。
ゲート数節約のためにラッチをかけずにパリティエラーになったことがあったので良くわかります。

計測器によって仕様がことなるということは知らなかったので注意して見てみたいと思います。

どうもありがとうございました。

回答No.2

ymmasayan

No.1のymmasayanです。
不明確なところが出てきたら補足ください。
追加説明いたします。

お礼

ありがとうございます。

>２０ワード準備します。(５桁×４個分）

なぜワードなのだろうと考えていたのですが、これは16bitマイコンの場合ということなのでしょうか？
8bitマイコンの場合には２０バイトで良いということでしょうか？
桁を動かさずにそのまま取り出すには16bit（ワード）では足りないし、桁を考えずに数値だけを取り出すのであれば8bitで間に合うし、ワードということにどんな意味があるのだろうと考えていました。

アセンブラでプログラムしていた頃は、数値を扱うことがほとんどなかったので理解に苦しんでいます．．．
ちなみにアセンブラは初心者以下のレベルです。

よろしくお願いします　m(_ _)m