Question

我需要通过串行线路（RS-232）接收来自Arduino的十六进制编码单精度大端浮点值。如何将它们转换为具有双精度的大端的Python浮点数？

Arduino发送类似“8192323E”的东西，在Python中我希望有0.174387。我找到了“Convert hex to float”，但似乎所有这些都不能用于单精度浮动。

从链接页面看，这很有希望：

from ctypes import *

def convert(s):
    i = int(s, 16)                   # convert from hex to a Python int
    cp = pointer(c_int(i))           # make this into a c integer
    fp = cast(cp, POINTER(c_float))  # cast the int pointer to a float pointer
    return fp.contents.value         # dereference the pointer, get the float

但它仍然无法使用我的单精度浮标。

在Java（Processing）中，我已经能够做到这一点：

float decodeFloat(String inString) {
  byte [] inData = new byte[4];

  inString = inString.substring(2, 10); // discard the leading "f:"
  inData[0] = (byte) unhex(inString.substring(0, 2));
  inData[1] = (byte) unhex(inString.substring(2, 4));
  inData[2] = (byte) unhex(inString.substring(4, 6));
  inData[3] = (byte) unhex(inString.substring(6, 8));

  int intbits = (inData[3] << 24) | ((inData[2] & 0xff) << 16) | ((inData[1] & 0xff) << 8) | (inData[0] & 0xff);
  //unhex(inString.substring(0, 8));
  return Float.intBitsToFloat(intbits);
}

供您参考，这是在Arduino上运行的C代码，实现了十六进制编码。

void serialFloatPrint(float f) {
  byte * b = (byte *) &f;
  Serial.print("f:");
  for(int i=0; i<4; i++) {

    byte b1 = (b[i] >> 4) & 0x0f;
    byte b2 = (b[i] & 0x0f);

    char c1 = (b1 < 10) ? ('0' + b1) : 'A' + b1 - 10;
    char c2 = (b2 < 10) ? ('0' + b2) : 'A' + b2 - 10;

    Serial.print(c1);
    Serial.print(c2);
  }
}

Answer 1

以Ignacio Vazquez-Abrams's answer为基础，

import binascii
import struct

text='8192323E'
print(struct.unpack('<f',binascii.unhexlify(text))[0])
# 0.17438699305057526

Answer 2

>>> struct.unpack('<f', '\x81\x92\x32\x3e')
(0.17438699305057526,)

Answer 3

实际上，您需要反转字节顺序。看：

>>> convert('8192323E')
-5.370402375965945e-38
>>> convert('3E329281')
0.17438699305057526

Answer 4

看起来十六进制字符串值中的数据序列首先是低位字节（little-endian？）。至少这就是你的Java代码 - 你说的工作 - 对待它的方式：

  inData[0] = (byte) unhex(inString.substring(0, 2));  // gets _first_ two bytes
  inData[1] = (byte) unhex(inString.substring(2, 4));  // and the next two
  inData[2] = (byte) unhex(inString.substring(4, 6));  // etc...
  inData[3] = (byte) unhex(inString.substring(6, 8));

  // this shifts the bytes at the end of the hex string more the the leading ones
  int intbits = (inData[3] << 24) | ((inData[2] & 0xff) << 16) | 
                ((inData[1] & 0xff) << 8) | (inData[0] & 0xff);

Python的int()函数要求在传递（十六进制或十进制）字符串时首先出现高阶字节。因此，您应该可以通过添加以下内容来修复convert()功能：

def convert(s):
    s = ''.join(s[i:i+2] for i in range(8,-2,-2)) # put low byte pairs first
    i = int(s, 16)                   # convert from hex to a Python int
      ...

接近开始修复它。

<强>更新

或者您可以修复在Arduino上运行的serialFloatPrint()函数，以便为小端架构正确地执行十六进制编码。

单精度大端浮点值到Python的浮点数（双精度，大端）

4 个答案: