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Eu recebo os dados de um sensor de temperatura em um microcontrolador que tem um conversor AD de 10 bits. Eu armazeno os dados em uma variável do tipo int (de 32 bits), e preciso enviar esses dados via comunicação serial. Para isto, preciso converter esse valor int para o tipo byte, porém como se tratam de 10 bits se eu converter para apenas um byte perderei informação, logo, preciso converter o int para dois bytes de forma que eu possa transmitir um byte por vez pela porta serial. Também precisarei converter esses dois bytes em um valor inteiro novamente.

Como converto um int em dois bytes e dois bytes em um int novamente, utilizando C/C++?

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  • Tente ser um pouco mais explícito. Quando você diz int está querendo dizer 32 bits? E quando diz converter para 2 bytes é para converter para um short int de 16 bits?
    – user4552
    Commented 3/04/2014 às 17:27
  • 1
    Fiz algumas edições na minha pergunta. Mas o int é de 32 bits e os dois bytes são separados, pois preciso enviar byte a byte pela porta serial.
    – Avelino
    Commented 3/04/2014 às 17:30
  • int nas plataformas mais modernas tem 4 bytes. E 4 bytes não cabem dentro de 2 bytes, infelizmente. Mas se você estiver falando de short int aí sim da pra dividí-lo em bytes separados. ;D Commented 5/04/2014 às 20:57
  • O conversor AD armazena a informação em 10 bits. Estou armazenando isto num int de 32, mas daria para armazenar em um short. Porém a parte mais significativa está toda zerada já que os valores vão de 0 a 1023 somente. Entretanto, não posso enviar um int, preciso enviar os dados byte a byte, então preciso dividir esse int em 2 bytes (com a parte menos significativa) onde estará os valores de 0 a 1023.
    – Avelino
    Commented 5/04/2014 às 23:05
  • @Avelino Se você precisar fazer a operação inversa, me avisa que eu atualizo a resposta. Commented 6/04/2014 às 0:23

4 Respostas 4

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Algo que temos que esclarecer antes é que o tipo int nas plataformas modernas tem 4 bytes. Isso é um problema porque é impossível fazer 4 bytes caberem dentro de 2 bytes, não é verdade?!

Por outro lado, existe a garantia que o tipo short int ocupa pelo menos 2 bytes em qualquer plataforma. Essas afirmações podem ser facilmente verificadas através do sizeof(), que retorna a quantidade de bytes que um determinado tipo de dado ocupa:

printf("%d\n", sizeof(int));
printf("%d\n", sizeof(short int));

Desta forma, esta reposta assume que você gostaria de separar cada byte de uma variável short int.

Para realizar esta tarefa, podemos utilizar uma máscara de bits, que envolve a aplicação de operações de lógica binária (bitwise operations) e deslocamento de bits (bit shift) para extrair os 8 bits que nos interessam da variável original.

Para começar esta tarefa, declaramos e inicializamos uma variável apropriada:

short int num = 42345;

É interessante notar que o número 42345 na base decimal é representado por 1010 0101 0110 1001 no sistema de base binária. É relevante saber isso porque depois que a separação ocorrer, teremos uma variável unsigned char para armazenar o primeiro byte --> 0110 1001 (105), e uma outra variável unsigned char para armazenar o segundo byte --> 1010 0101 (165).

Para extrair o primeiro byte de num:

unsigned char byte1 = (num & 255);          // Ou: (num & 0xFF)
printf("%d\n\n", byte1);

Para extrair o segundo byte de num:

unsigned char byte2 = ((num >> 8) & 255);   // Ou: ((num >> 8) & 0xFF);
printf("%d\n", byte2);

O objetivo da resposta não é discutir como funcionam as máscaras de bits, mas demonstrar como o problema poderia ser resolvido desta maneira. Existem mais de uma centena de livros de programação e muito mais registros online que descrevem em detalhes o funcionamento de máscaras de bits.

Boa sorte!

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  • Não há garantia nenhuma de que short sempre terá 2 bytes. Isso é verdade, no entanto, em qualquer plataforma que já ouvi falar. Outro ponto: o & 255 é desnecessário já que a conversão para unsigned char já dará conta disso. Ainda assim é bom manter por legibilidade. Commented 5/04/2014 às 23:25
  • Olá, obrigado. Você poderia apontar uma referência que diz que short int não tem 16 bits na linguagem C? Commented 5/04/2014 às 23:36
  • 1
    Standard do C11 (N1570), seção 5.2.4.2.1 "Sizes of integer types": "The values given below shall be replaced by constant expressions suitable for use in #if preprocessing directives. [...] Their implementation-defined values shall be equal or greater in magnitude (absolute value) to those shown, with the same sign. [...] maximum value for an object of type unsigned short int USHRT_MAX 65535" Ou seja: o tipo unsigned short int deve ter ao menos 2 bytes. Mas pode ter mais. Não há nenhuma limitação em lugar nenhum. Commented 5/04/2014 às 23:41
  • 1
    Eu li a seção, obrigado. Vou ajustar a explicação na resposta :) Commented 5/04/2014 às 23:45
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Converter valor em 2 bytes:

byte[0] = valor / 256;
byte[1] = valor % 256;

Converter dois bytes

valor = byte[0] * 256 + byte[1];

Isto para Big Endian, se preferires Little Endian, troca os bytes

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  • Poderia me explicar o funcionamento deste código? Está obscuro para mim.
    – Avelino
    Commented 3/04/2014 às 17:14
  • Qual e a tua duvida do codigo? Sao as operacoes (/, %, *)?
    – pmg
    Commented 3/04/2014 às 17:19
  • Qual a mágica por trás disto? A parte matemática... Não compreendo como essas operações são responsáveis por fazer a conversão.
    – Avelino
    Commented 3/04/2014 às 17:21
  • 2
    Digamos entao que tens o valor 1023 (1111111111 em binario). 1023 / 256 da 3 e resto 255; ou seja vai 3 (11) para o primeiro byte e 255 (11111111) para o outro
    – pmg
    Commented 3/04/2014 às 17:29
  • 1
    Operações de divisão não seriam mais pesadas do que simplesmente shift? no caso ele sugere está em um microcontrolador já que usa um Conversor AD, portanto é importante ter cautela com certas escolhas.
    – Delfino
    Commented 9/07/2015 às 14:53
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Você pode utilizar union para fazer esse tipo de operação.

Dessa forma:

union Valor
{
    uint32_t dword;

    struct
    {
        uint32_t valor;
    };

    struct
    {
        uint16_t word0;
        uint16_t word1;
    };

    struct
    {
        uint8_t byte0;
        uint8_t byte1;
        uint8_t byte2;
        uint8_t byte3;
    };
};

Mas, verifique se o compilador suporta isso antes. Digo isso pois tem muito compilador para microcontrolador bem limitado. As variáveis uint32_t, uint16_t e uint8_t podem ter outro nome dependendo do compilador (versão, plataforma e etc), mas geralmente estão definidas em #include <stdint.h>.

Int para 2 bytes

Daí você usa isso assim:

Valor var;
var.valor = 700;

printf("Valor = %d\n", var.valor);
printf("Byte 0 = %d\n", var.byte0);
printf("Byte 1 = %d\n", var.byte1);
printf("Word 0 = %d\n", var.word0);

Como você quer 2 bytes, você quer o word0 (para Big Endian).

Também pode ser:

uint32_t variavel_qualquer = 700;
Valor* var = (Valor*) &variavel_qualquer;
printf("Word 0 = %d\n", var->word0);

2 bytes para Int

Valor var;
var.valor = 0; // Para garantir que estará tudo zero.

var.byte0 = 188;
var.byte1 = 2;

printf("Resultado = %d", var.valor); // Retorna 700

No IdeOne: http://ideone.com/9e69z6

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A forma mais simples é utilizar os operadores Shift e Bit-Wise, principalmente porque o mesmo é facilmente mapeado para uma instrução Assembly equivalente e como estamos em um contexto de microcontrolador é fundamental que tenhamos o código mais optimizado possível.

int orig = 0x0403;
byte dest[4];

// para converter de inteiro para byte
dest[0] = orig         & 0xff;
dest[1] = (orig >> 8)  & 0xff; 
dest[2] = (orig >> 16)  & 0xff; 
dest[3] = (orig >> 24)  & 0xff; 

// para retornar os dois byte para um inteiro
orig = (dest[3] << 24) + (dest[2] << 16) + (dest[1] << 8) + dest[0]

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