24位ADC数据转换，并利⽤python解析hex⽂件画图python怎么读取dat文件
 ⽬前有许多ADC芯⽚都是24位精度的，这个位数稍显尴尬，因为在常⽤的变量类型中，有8bit、16bit、32bit，唯独没有24bit，这就导致我们在很多情况下，需要⾃⼰敲代码去处理这个24bit的有符号数据。
⼗六进制 -> ⼗进制
 在开始之前，需要清楚计算机中是如何表⽰负数的。
 对于有符号24位整型值，0x000001~0x7FFFFF是对应⼗进制的正数区间0~8388607，达到正的最⼤值之后，再往后加1，就来到了负数的地盘。负数有些不同，0x800000表⽰的是负的最⼤值，~0xFFFFFF则对应⼗进制的负数区间~-1。如下表：
 ⼗六进制数从0x000000开始逐渐增⼤，表⽰的⼗进制也是从0开始逐渐增⼤。⼀直增⼤到0x7FFFFF时，来到了正负数的分界点。
0x7FFFFF是正数的最⼤值，再往后+1，就变成了0x800000，这是负数的最⼩值。⼗六进制数继续增⼤，表⽰的⼗进制负数也随之增⼤，⼀直增⼤到0xFFFFFF时，这个⼗六进制数的范围到了尽头，对应⼗进制的值也到了负数区间的尽头：-1。具体值见下表：
⼗六进制⼗进制
00 00 000
00 00 011
…………………………………
7F FF FF8388607
80 00 00-8388608
80 00 01-8388607
…………………………………
FF FF FF-1
 以上是对24bit有符号数据的描述，32bit有符号数据的正负区间规律类似，只不过正负分界点多了8位，变成了0x7F FF FF FF和0x80 00 00 00。
 在⼤部分编译器中，并没有24bit这样⼀个尴尬的数据类型，因此我们需要⽤⼀个32bit的变量来将就⼀下，⽐如在⼤部分X86、X64的PC，以及32位单⽚机中的int，下⾯我们就以int为例。
 int是32位（XX XX XX XX），⽽我们的数据是24位（XX XX XX），最⾼位缺了⼀个字节（XX），⽽这个字节恰恰决定了数据的正负号。因此，我们在⽤32位变量来装24位数据时，为了确保不把符号弄丢，要进⾏补位：
如果24位数据的最⾼位⼤于等于0x80，表明这是⼀个负数，要在前⾯补上⼀个8个1（0xFF）构成32位变量。
如果24位数据的最⾼位⼩于0x80，表明这是⼀个正数，在前⾯补上⼀个8个0（0x00）即可。
⼗进制 -> 实际电压
 将⼗六进制转换到我们熟悉的⼗进制后，还需要将其转换成实际的电压值。⼀些24位AD芯⽚的⼿册上是这样写的：
 读上表，可以看到该芯⽚的测量范围Vrang是单倍参考电压（有些芯⽚可能是⼆倍参考电压，或者参考电压减去⼏伏，需要注意），不难得到换算公式：实际电压 =⼗进制原始值* 测量范围/0x7FFFFF
参考代码
 以下代码是在STM32上通过SPI实现24位AD数据的采集，并将其转换为实际值（单位mV）的过程。
//AD_DEC的数据类型应定义为32位有符号型。
//int对于⼤部分X86、X64的PC，以及32位单⽚机来说都是32位
int AD_DEC;
double AD_mV;
long double get_AD_data()
{
char data1,data2,data3;
//……
//其余代码略
//……
//读24位数据（⾼位在前）
HAL_SPI_Receive(&hspi1,&data1,1,10);
HAL_SPI_Receive(&hspi1,&data2,1,10);
HAL_SPI_Receive(&hspi1,&data3,1,10);
//转换为⼗进制
AD_DEC =(unsigned int)(data1<<16)|(data2<<8)|data3;
//如果⼤于800000，说明是负数，最⾼位补⼀个FF
if(data1&0x80)
AD_DEC |=0xFF000000;
//⼗进制转换为mV (这⾥以测量范围-5V~5V为例)
AD_mV = AD_DEC*0.000596046518808;
return AD_mV;
}
利⽤python解析24位原始AD数据的hex⽂件并绘图
 AD采集到数据之后，我们往往想要画出AD数据的变化趋势图来直观地分析问题。
 在⼀些对采样率要求较⾼的场景下，我们往往不是保存转换后的实际电压值，因为这样太耗费时间了，⽽是直接将原始的⼗六进制数据放进HEX⽂件，存⼊⼤容量的SD卡中。
 接下来就介绍如何使⽤python解析存有原始24位AD数据的HEX⽂件，并绘出曲线。
 本⽂⽤来举例的hex⽂件格式如下图所⽰。前9字节是⽂件头，存储了⼀些信息，从第10字节开始，就是⼀个挨⼀个密集存放的24位原始数据。
 在python中，不需要我们亲⾃处理24bit有符号数据，直接使⽤int.from_bytes( )即可。因此，整个py
thon代码看起来⾮常简单。
import matplotlib.pyplot as plt
fin =open('F://bottom-2000-1-1-0-37-41.hex', mode ='rb')
# 跳过前9字节的⽂件头。如果你的⽂件没有⽂件头，可以删掉下⾯这⼀⾏
fin.seek(9)
hex_dat = ad()
fin.close()
value =[]
for i in range(0,len(hex_dat),3):
# 读取三个Byte组成⼀个24bit数
value.append(0.000596046518808*int.from_bytes(hex_dat[i:i+3], byteorder ='big', signed ='true'))
plt.plot(value)
plt.show()
 如果你的hex⽂件没有前9个字节的⽂件头，将程序中的fin.seek(9) 删除即可。
 运⾏结果如下图：

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。