python - 将 4 个 uint_8 值转换为 python 中的 float

Question

我正在开发一个通过蓝牙将传感器数据帧发送到主机的系统。主机运行一个处理传感器数据的 python 程序。传感器数据包含来自开发套件板上 c 代码的 float(32) 值。这些值被分成 4 个字节 (uint_8)。我想将这些值转换回 float32。我尝试了各种解决方案，但似乎都没有用。有任何想法吗？

我试过使用 struct.pack/struct.unpack 函数，但我要么误解了用法，要么有其他错误。输入示例:[22, 132, 0, 0, 0, 0, 199, 230, 254, 255, 255....

def int2bytes(i):
    hex_value = '{0:x}'.format(i)
    # make length of hex_value a multiple of two
    hex_value = '0' * (len(hex_value) % 2) + hex_value
    return codecs.decode(hex_value, 'hex_codec')

def convert_from_byte(data):
    byte_array = [0]*4
    byte_count = 0
    float_count = 0
    data_size = len(data)
    data_float = [] * 247
    for i in range(data_size):
        byte_array[byte_count] = int2bytes(data[i])
        if(byte_count==3):
            byte_array = ''.join(byte_array)
            data_float[float_count] =struct.unpack('<f', byte_array)
            float_count += 1
            byte_count = 0
        byte_count += 1
    return data_float

我希望这些值在 0.005 左右，但它可能相差很大。

Answer 1

我认为您的输入不正确。直观上，[22,132,0,0] 和 [0,0,199,230] 是截然不同的数字，第一个字节的高位字节为零，第二个字节的低位字节为零。

您可以使用以下代码轻松地将 4 个无符号字节转换为 float 。在此示例中，我将使用大端格式的 4 个字节来匹配维基百科中的第一个示例(请参阅 single-precision examples)。所以只需将低位设置为 [0, 0, 0, 1]

import struct
>>>struct.unpack('>f', struct.pack('4B', *[0,0,0,1]))
(1.401298464324817e-45,)

所以打包 4 个字节，然后解包为 big-endian float 。您可以用相同的方式执行小端 float ，只需反转输入和 float 法说明符即可。

>>> struct.unpack('<f', struct.pack('4B', *[1,0,0,0]))
(1.401298464324817e-45,)

当我尝试你的数据时，它与你所期望的完全不同，所以我怀疑你得到的输入是错误的。

data = [22, 132, 0, 0, 0, 0, 199, 230,]
>>> struct.unpack('<f',struct.pack('4B', *data[:4]))
(4.738350627267936e-41,)
>>> struct.unpack('<f',struct.pack('4B', *data[4:8]))
(-4.698754650455297e+23,)

所以一个结果太小了 38 个数量级，另一个太高了 26 个数量级。在任何情况下，一旦弄清楚输入为什么会乱七八糟，就可以使用上述方法将字节转换为 float 。

最后对列表中的所有字节执行相同的过程以创建 float 列表。

[struct.unpack('<f',struct.pack('4B', *data[i:i+4]))[0] for i in range(0, len(data), 4)]