从一个变量的位到另一个变量的有效映射

Question

我有 4 个名为 lowLevelErrors1、lowLevelErrors2... 的 Uint32 变量，最多 4 个。它们的每一位都代表一个低级错误。我需要将它们映射到名为 userErrors 的 Uint64 变量。 userError 的每一位代表一个显示给用户的错误，可以设置由于 1 个或多个低级错误。换句话说，每个低级错误都映射到 1 个用户错误。 2 个或更多低级错误可以映射到同一个用户错误。

让我们将其缩小到 2x Uint8 低级错误和 1x Uint8 用户错误，以便我们看一个示例。

示例：如果设置了以下任何低级错误 {ERR_VOLT_LOW || ERR_NO_BATTERY || ERR_NOT_CHARGING}（对应于 lowLevelErrors1 的第 0 位、第 2 位和第 3 位）然后设置用户错误 US_ERR_POWER_FAIL（即 userErrors 的第 5 位）。

所以我能想到的唯一方法是为每个 lowLevelErrors 变量创建一个映射数组，用于映射到 userErrors 的相应位。

/* Let's say the lowLevelErrors have to be mapped like this:
lowLevelErrors1 bit maps to userError bit
        0                         5 
        1                         1
        2                         5
        3                         5
        4                         0
        5                         2
        6                         7
        7                         0

lowLevelErrors2 bits maps to userError bit
        0                         1
        1                         1
        2                         0
        3                         3
        4                         6
        5                         6
        6                         4
        7                         7
*/

Uint8 lowLevelErrors1 = 0;
Uint8 lowLevelErrors2 = 0;
Uint8 userErrors = 0;

Uint8 mapLLE1[8] = {5, 1, 5, 5, 0, 2, 7, 0};
Uint8 mapLLE2[8] = {1, 1, 0, 3, 6, 6, 4, 7};

void mapErrors(void)
{
    for (Uint8 bitIndex = 0; bitIndex < 8; i++)
    {
        if (lowLevelErrors1 && (1 << i))  //If error bit is set
        {
            userErrors |= 1 << mapLLE1[bitIndex];  //Set the corresponding user error
        }
    }

    for (Uint8 bitIndex = 0; bitIndex < 8; i++)
    {
        if (lowLevelErrors2 && (1 << i))  //If error bit is set
        {
            userErrors |= 1 << mapLLE2[bitIndex];  //Set the corresponding user error
        }
    }

}

此实现的问题是需要地图数组。我将需要 4x uint8 数组 [32] = 128 uint8 变量，我们运行微控制器内存不足。

有没有其他方法可以使用更少的 RAM 实现相同的功能？

Answer 1

由于您没有给出包含所有错误的完整示例，因此很难说 "best" 方法是什么，但我会构造一个 table 的 "mask" 和 "value":

像这样：

struct Translate
{
    uint32_t mask;
    // Maybe have mask[4]?
    uint64_t value;
};

// If not mask[4], the 
Translate table[] = 
{
    {  ERR_VOLT_LOW | ERR_NO_BATTERY | ERR_NOT_CHARGING, 
       // If mask[4] then add 3 more values here - expect typically zeros
       US_ERR_POWER_FAIL },
    ... 
};

我不确定哪个更有意义，在 table 中有 4 个不同的值，或者有 4 个不同的 tables - 这取决于你从 LowLevel1 中出错的频率LowLevel2、LowLevel2 和 LowLevel4 等映射到相同的错误。但是通过将多个错误的映射存储到一个值，您应该这样做。

现在，一旦我们有了数据结构，代码就变成了这样：

 for(auto a : table)
 {
     if (a.mask & lowLevelErrors1)
     {
       userErrror |= a.value; 
     }
  }

Answer 2

你有 128 个输入位，每个都映射到一个从 0 到 63 的位号。所以这是 128 * 6 = 768 位信息，除非有一些规则，否则至少需要 96 个字节的存储空间图案。

所以你至少需要96个字节；即便如此，它仍将存储为压缩的 6 位整数。解压缩这些整数的代码可能比打包它们节省的 32 个字节花费更多。

所以你基本上有三个选择：一个 128 字节的数组，如你所建议的；压缩的 6 字节整数；或者一些更容易解包的错误代码的常规分配（如果特定错误代码映射是固定的，这是不可能的）。

从一个变量的位到另一个变量的有效映射

Efficient mapping from bits of one variable to another

c++

c

bit-manipulation