单片机双字节无符号数的乘法
时间: 2023-10-27 16:06:24 浏览: 167
汇编双字节无符号数乘法
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单片机中的双字节无符号数乘法可以通过分解为单字节的乘法来实现。具体地,假设要计算两个双字节无符号数a和b的乘积,可以将a和b分别拆分为高8位和低8位:
a = a_h * 256 + a_l
b = b_h * 256 + b_l
则a * b可以表示为:
a * b = (a_h * 256 + a_l) * (b_h * 256 + b_l)
= a_h * b_h * 256 * 256 + (a_h * b_l + a_l * b_h) * 256 + a_l * b_l
其中,a_h * b_h和a_l * b_l都是单字节无符号数的乘积,可以使用单片机的乘法指令进行计算。而a_h * b_l和a_l * b_h则需要先将a_h和a_l分别与b_l和b_h相乘,再将结果相加,这样可以避免溢出。
具体的实现可以参考下面的代码(以AVR单片机为例):
uint16_t uint16_mul(uint8_t a, uint8_t b) {
uint16_t result;
asm volatile(
"mul %B1, %B2 \n\t"
"mov %A0, r0 \n\t"
"clr r1 \n\t"
"mul %A1, %A2 \n\t"
"add %A0, r0 \n\t"
"adc %B0, r1 \n\t"
"mul %B1, %A2 \n\t"
"add %A0, r0 \n\t"
"adc %B0, r1 \n\t"
"mul %A1, %B2 \n\t"
"add %A0, r0 \n\t"
"adc %B0, r1 \n\t"
: "=&r" (result)
: "r" (a), "r" (b)
: "r0", "r1"
);
return result;
}
uint16_t uint16_mul_high8(uint8_t a, uint8_t b) {
return uint16_mul(a, b) >> 8;
}
uint16_t uint16_mul_low8(uint8_t a, uint8_t b) {
return uint16_mul(a, b) & 0xff;
}
uint16_t uint16_mul_uint16(uint16_t a, uint16_t b) {
uint8_t a_h = a >> 8;
uint8_t a_l = a & 0xff;
uint8_t b_h = b >> 8;
uint8_t b_l = b & 0xff;
return ((uint16_t)uint16_mul_high8(a_h, b_l) << 8) +
((uint16_t)uint16_mul_high8(a_l, b_h) << 8) +
uint16_mul_low8(a_l, b_l);
}
其中,uint16_mul函数实现了两个8位无符号数的乘法,返回一个16位无符号数。uint16_mul_high8和uint16_mul_low8分别返回乘积的高8位和低8位。uint16_mul_uint16实现了两个16位无符号数的乘法。注意,在AVR单片机中,乘法指令mul可以同时计算两个8位无符号数的乘积,结果存储在16位寄存器r1:r0中。因此,需要使用汇编语言来实现乘法。其他单片机的实现方法可能会有所不同。
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