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浮點數(shù)的存儲格式和浮點數(shù)轉(zhuǎn)換

①浮點數(shù)的存儲格式

??浮點數(shù)(實數(shù))在S7-200中的存儲為雙字長數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由1位符號位S(bit31)、8位指數(shù)位E(bit30～bit23)、23位尾數(shù)位F(bit22～bit0)組成。

??數(shù)據(jù)以二進制的格式保存，并通過一定的規(guī)定進行折算，具體情況如圖3-23所示。

??符號位S：符號位為1位，可以是0或1，0為正數(shù)，1為負數(shù)。

??指數(shù)位E：使用8位二進制表示，可以表示的十進制數(shù)據(jù)范圍為0～255。其中當(dāng)0

??尾數(shù)位F：使用23位二進制表示，可以表示的十進制數(shù)據(jù)范圍為0～7FFFF。當(dāng)F=0且E=0時作為0處理;當(dāng)F=0且E=255時作為無窮大處理。

??數(shù)據(jù)折算按照如下公式進行：Z=(-1)S2E-127(1 0.F)。式中，S為符號位s值;E為指數(shù)值;F為小數(shù)位值。

??在非標準數(shù)據(jù)中，幾種常用的情況可以表示特殊的數(shù)據(jù)，如：E=0，F(xiàn)=0，則作為“0”處理;

??E=255，F(xiàn)=0，則根據(jù)符號位的情況，分別作"-co"或"co"處理;但當(dāng)E=0或E=255時，若F≠0，則視為非浮點數(shù)。

??②浮點數(shù)轉(zhuǎn)換實例

??【例3-18】確定十進制數(shù) 10在S7-200中的存儲格式。確定步驟如下。

??a.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。從計算式中可以看出，為了確定存儲格式，必須首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以2的n次方表示的浮點形式，而且小數(shù)點前只能1位，其值必須為1。

??即：10=1.25×23。b.符號位。S=0(正數(shù))。

??c.指數(shù)。根據(jù)計算公式，可以確定指數(shù)位E-127=3，所以E=130，對應(yīng)的二進制值為10000010。

??d.尾數(shù)。尾數(shù)為轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)的小數(shù)點后面的部分，本例中為0.25，尾數(shù)折算為2的n 次方后得0.25=2-2，對應(yīng)的二進制值為010000000 0000 000000。

??將以上結(jié)果按照規(guī)定的位置組成32位二進制數(shù)后，Zui終得到十進制數(shù) 10的浮點保存格式為0100 00010010 0000 00000000 0000 0000(即十六進制值41 20 0000)。

??【例3-19】 確定十進制數(shù) 3.141493在S7-200中的存儲格式。根據(jù)上例同樣步驟，得：

??a.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。3.141493=1.5707965×21。b.符號位。S=0(正數(shù))。

??c.指數(shù)。確定指數(shù)位E-127=1，所以E=128，對應(yīng)的二進制值為1000 0000。d.尾數(shù)。0.5707965=2-12-4 2-7 2-12 2-1 2-1 2-15 2-16 2-17 2-1° 2-2°2-21，對應(yīng)的二進制值為10010010000000111101100。

??將以上結(jié)果按照規(guī)定的位置組成32位二進制數(shù)后，Zui終得到十進制數(shù)3.141493的浮點保存格式為0100 0000010010010000 1111101 1100(即十六進制值40 49 0F DC)。

??【例3-20】已知某浮點數(shù)在S7-200中的存儲格式為：3FB504F7，試確定其實際值。根據(jù)十六進制格式，可以得到該數(shù)的二進制格式為0011111011010101000001001001110111，從而可得到：

??a.符號位。S=0。

??b.指數(shù)。E=(0111111)2=127。

??c.尾數(shù)。(01101010000010011111011)2=2-2 2-2 2-3 2-2-2 2-16 2-17 2-182-19 2-2 2-2 2-23=0.414214015。

??得：Z=(一1)52E-127(1 0.F)=(一1)°×2127-127(10.414214015)=1.414214015

基本型控制器是適合中低端應(yīng)用的智能控制器。包括標準型和故障安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能，可實現(xiàn)高性價比的緊湊解決方案。使用基本型控制器，可通過集成和可選通信接口，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡便的靈活解決方案。

基本型控制器可在 TIA博途平臺中進行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高，而且，隨著應(yīng)用復(fù)雜性的增加，還可方便地轉(zhuǎn)為使用gaoji型控制器。

有關(guān) SIMATIC S7 的更多信息，請見此鏈接下的樣本 ST 70 。