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64位数据处理

一、64 位数据处理概述

32 位数据可以表示的数值范围较小(4 字节),对于整数数据类型,一般范围是 (-2^{31}) 到 (2^{31}-1)(有符号整数)或 (0) 到 (2^{32}-1)(无符号整数)。

64 位数据有更大的表示范围(8 字节),整数类型通常可以表示 (-2^{63}) 到 (2^{63}-1)(有符号整数)或 (0) 到 (2^{64}-1)(无符号整数)。

处理更大的数据位宽通常会增加功耗,因为需要更大的数据总线和更复杂的运算电路。对于一些低功耗的嵌入式系统,选择 32 位数据会有助于降低功耗。

二、演示功能概述

演示在 32 位系统上对 64 位数据的基本算术运算和逻辑运算。

三、准备硬件环境

参考:硬件环境清单第二章节内容,准备以及组装好硬件环境。

四、软件环境

“凡事预则立,不预则废。”在详细阐述本功能示例之前,我们需先精心筹备好以下软件环境。

1. Luatools工具

2. 内核固件文件(底层core固件文件):LuatOS-SoC_V2002_Air780EP;参考项目使用的内核固件

3. luatos需要的脚本和资源文件

脚本和资源文件[点我,查看demo链接](https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/bit64

lib脚本文件:使用Luatools烧录时,勾选 添加默认lib 选项,使用默认lib脚本文件;

准备好软件环境之后,接下来查看如何烧录项目文件到Air780EP核心板,将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到Air780EP核心板中。

五、获取 64 位数据处理软硬件资料

bit64 api - bit64-api 地址

六、代码示例介绍

6.1 数据操作演示

6.1.1 将数据进行 32 位和 64 位互转。

log.info("bit64 演示")
    data = 12345678
    -- 32bit数据转成64bit数据
    b64 = bit64.to64(data)
    -- 64bit数据转成32bit输出
    b32 = bit64.to32(b64)
    log.info("i32", b32, mcu.x32(b32))
    data = -12345678
    b64 = bit64.to64(data)
    b32 = bit64.to32(b64)
    log.info("i32", b32, mcu.x32(b32))
    data = 12.34234
    b64 = bit64.to64(data)
    b32 = bit64.to32(b64)
    log.info("f32", data, b32)
    data = -12.34234
    b64 = bit64.to64(data)
    b32 = bit64.to32(b64)
    log.info("f32", data, b32)

6.1.2 64 位数据之间进行运算。

a = bit64.to64(87654321)
    b = bit64.to64(12345678)
    -- 64bit数据格式化打印成字符串,用于显示值。64bit数据加,a+b,a和b中有一个为浮点,则按照浮点运算
    -- 64bit数据加,a+b,a和b中有一个为浮点,则按照浮点运算
    log.info("87654321+12345678=", bit64.show(bit64.plus(a,b)))
    -- 64bit数据减,a-b,a和b中有一个为浮点,则按照浮点运算
    log.info("87654321-12345678=", bit64.show(bit64.minus(a,b)))
    -- 64bit数据乘,a*b,a和b中有一个为浮点,则按照浮点运算
    log.info("87654321*12345678=", bit64.show(bit64.multi(a,b)))
    -- 64bit数据除,a/b,a和b中有一个为浮点,则按照浮点运算
    log.info("87654321/12345678=", bit64.show(bit64.pide(a,b)))

6.1.3 64 位与 32 位数据之间进行运算。

--一个是64bit数据和32bit数据进行四则运算
    a = bit64.to64(87654321)
    b = 1234567
    --进行四则运算
    log.info("87654321+1234567=", bit64.show(bit64.plus(a,b)))
    log.info("87654321-1234567=", bit64.show(bit64.minus(a,b)))
    log.info("87654321*1234567=", bit64.show(bit64.multi(a,b)))
    log.info("87654321/1234567=", bit64.show(bit64.pide(a,b)))

6.1.4 64 位数据之间,一个数是浮点数进行运算。

a = bit64.to64(87654.326)
    b = bit64.to64(12345)
    --进行四则运算
    log.info("87654.326+12345=", 87654.326 + 12345)
    log.info("87654.326+12345=", bit64.show(bit64.plus(a,b)))
    log.info("87654.326-12345=", bit64.show(bit64.minus(a,b)))
    log.info("87654.326*12345=", bit64.show(bit64.multi(a,b)))
    log.info("87654.326/12345=", bit64.show(bit64.pide(a,b)))

6.1.5 64 位浮点数计算。

a = bit64.to64(87654.32)
    b = bit64.to64(12345.67)
    --
    log.info("float", "87654.32+12345.67=", 87654.32 + 12345.67)
    log.info("double","87654.32+12345.67=", bit64.show(bit64.plus(a,b)))
    log.info("double to float","87654.32+12345.67=", bit64.to32(bit64.plus(a,b)))
    log.info("87654.32-12345.67=", bit64.show(bit64.minus(a,b)))
    log.info("87654.32*12345.67=", bit64.show(bit64.multi(a,b)))
    log.info("87654.32/12345.67=", bit64.show(bit64.pide(a,b)))
    log.info("double to int64", "87654.32/12345.67=", bit64.show(bit64.pide(a,b,nil,true)))

6.1.6 浮点数之间的运算。

a = bit64.to64(87654.32)
    b = bit64.to64(12345.67)
    log.info("float", "87654.32+12345.67=", 87654.32 + 12345.67)
    log.info("double","87654.32+12345.67=", bit64.show(bit64.plus(a,b)))
    log.info("double to float","87654.32+12345.67=", bit64.to32(bit64.plus(a,b)))
    log.info("87654.32-12345.67=", bit64.show(bit64.minus(a,b)))
    log.info("87654.32*12345.67=", bit64.show(bit64.multi(a,b)))
    log.info("87654.32/12345.67=", bit64.show(bit64.pide(a,b)))
    log.info("double to int64", "87654.32/12345.67=", bit64.show(bit64.pide(a,b,nil,true)))

6.1.7 64 位数据移位操作。

a = bit64.to64(0xc0000000)
    b = 2
    -- 64bit数据位移 a>>b 或者 a<<b
    a = bit64.shift(a,8,true)
    log.info("0xc0000000 << 8 =", bit64.show(a, 16))
    log.info("0xc000000000+2=", bit64.show(bit64.plus(a,b), 16))
    log.info("0xc000000000-2=", bit64.show(bit64.minus(a,b), 16))
    log.info("0xc000000000*2=", bit64.show(bit64.multi(a,b), 16))
    log.info("0xc000000000/2=", bit64.show(bit64.pide(a,b), 16))

6.1.8 将字符串转为 LongLong 数据。

if bit64.strtoll then
        -- 将字符串转为LongLong数据
        local data = bit64.strtoll("864040064024194", 10)
        log.info("data", data:toHex())
        log.info("data", bit64.show(data))
    end

6.1.9 获取高精度 tick,输出转换好的 64 位结构。

local function sys_run_time()
    -- 获取启动后的高精度tick,如果支持bit64库,可以直接输出转换好的bit64结构
    local tick64, per = mcu.tick64(true)
    local per_cnt = per * 1000000
    while true do
        tick64, per = mcu.tick64(true)

        log.info("work time","当前时间", bit64.to32(bit64.pide(tick64,per_cnt)))
        sys.wait(1000)
    end
end

七、功能验证

正数、负数、整数、浮点数的转换和运算。

64bit 数据移位操作和,将字符串转换为 longlong 类型。

八、总结

演示了 32 位与 64 位数据的转换,64 位与 64 位数据之间的计算,64 位与 32 位数据之间的计算。

扩展

常见问题

给读者的话

本篇文章由Linden开发;

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