机器人无损收发小数的原理（机器人收音机多少钱一个?）

工作中，经常需要在设备间互发数据。其中浮点数是最重要、使用最多的数据类型。

在使用机器人与其他设备通过总线通信收发数据的时候遇到了尴尬，机器人不能收发小数。一般的做法是将数据放大发送，然后接收方再缩小还原。舍弃后面不重要的数字完成通信，这是工程师的智慧。

不止机器人，还有许多诸如轴控卡之类的设备不能收发小数。这是不是真的呢？小数的收发有什么困难，让这些智能制造的明星设备趴窝？

首先需要了解一下什么是浮点数？

百度过程省略若干字。

浮点数是计算机中小数的一种表示方法，浮点就是浮动小数点的意思。分为单精度浮点数和双精度浮点数，这里以下说到的都是单精度浮点数。

单精度浮点数占用4个位元，也就是32bits。当前用到的浮点数是依据标准IEEE 754-2008编码的。

第1位（D31，sign）表示正负，0表示正，1表示负。

中间8位（D30-D23，exponet）表示指数。

后面23位（D22-D0，mantissa）存储有效数位。有效数位一共有24位，只存储23位，因为最左边的数永远是1。这里牵涉的概念是“归一化”，感兴趣的请问百度。

四字节浮点数的数据传送顺序为先低字节后高字节，分为8个ASCII码传送。

很显然，联网的任何设备都具备传送ASCII码的能力，机器人不能收发浮点数是假的。不是硬件问题，那么就是软件问题。机器人可能认识收到的ASCII码。

怎么把小数变成二进制码？

本来想用520.1314这个数字做个计算，但是它用浮点数表示是520.13140869140625，这个有点难...

这是转换公式，转换的目标是10.25。

先把10.25转换为二进制表示：1010.01 。

小数转换为二进制，整数部分和小数部分要分别转换。整数部分转换的口诀是“除2取余，逆序排列”，小数部分的转换口诀是“乘2取整，顺序排列”。

1010.01规格化之后是1.01001×2^3 。

根据上面的公式计算：

• 符号位S=0
• 阶码E=130，二进制表示为10000010
• 尾码M=01001，补全23位尾数是0100 1000 0000 0000 0000 000

?把以上的内容合并到一起就是10.25的编码：0 10000010 0100 1000 0000 0000 0000 000

可以去https://www.h-schmidt.net/FloatConverter/IEEE754.html验证一下。

二进制码到浮点数的转换就是上面的逆过程

1 10000011 100 1001 0000 0000 0000 0000

符号位S=1，阶码E=10000011，尾码=100 1001 0000 0000 0000 0000 。

带入公式计算，上述结果为-25.125 。

用这种方式不用约定放大缩小的倍数，所以是无损。作为数据传送并没有比x1000的方式有优势，对程序标准化的意义更大一些，调试工作量略有下降。

用KRL写了一个二进制编码到实数的转换程序。能完成按标准的转换，周末在家，没有测试接收PLC发送的数据。既然有标准存在，大概率是可以用的。