c - C语言的模运算

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                            想改善这个问题吗？ Update the question，所以它是on-topic，用于堆栈溢出。
                        
                        2年前关闭。
                                                                                            
                
        
我对C语言的模运算有疑问。
我定义了全局变量uint16_t Tmr_1ms这是
每1毫秒递增一次。我想在
在下面实现的软件振荡器实现
给定功能

 void OSC(uint32_t output, Osc_t *p){

    float act_time;

    if(p->start){

        taskENTER_CRITICAL();
            act_time = Tmr_1ms;
        taskEXIT_CRITICAL();


        if(p->init){

            SetLogicSignal(output);
            p->start_time = act_time;
            p->delta = ((p->period)/(2*p->T));
            p->init  = FALSE;

        }

        if(((uint16_t)act_time - (uint16_t)(p->start_time)) >= ((uint16_t)(p->delta))){

            NegLogicSignal(output); // my defined function for negation of a bit variable
            p->start_time = act_time;

        }

    }else{

        ClearLogicSignal(output);
        p->init = TRUE;

    }

}

振荡器状态存储在以下给定结构的实例中

    // oscillator state (oscillator with fixed duty cycle)
typedef struct{
    float period;         // period of the oscillations (ms)
    float T;              // function execution period (ms)
    BOOL start;           // oscillator start signal (start==TRUE, stop==FALSE)
    BOOL init;            // initiate the oscillator state
    float delta;          // time after which expiration the oscillator output is negated
    float start_time;     // captured Tmr_1ms value
}Osc_t;

这是代码

// oscillator instance init
Test_Oscillator_state.T = 20;
Test_Oscillator_state.period = 1000;
Test_Oscillator_state.init = TRUE;

// calling the function
Test_Oscillator_state.start = TRUE;
OSC(LTestBlink, &Test_Oscillator_state);

问题在下面的代码中

    if(((uint16_t)act_time - (uint16_t)(p->start_time)) >= ((uint16_t)(p->delta))){

            NegLogicSignal(output);
            p->start_time = act_time;

}

输出取反仅在Tmr_1ms溢出之前有效。我不明白为什么。请有人可以给我任何指导吗？提前致谢。

最佳答案

当动作时间结束时，从动作时间中减去开始时间是有问题的。您正在从较小的数字中减去较大的无符号数字，这不太可能为您提供所需的信息。如果这些是带符号的数字，则差异为负。在无符号数字中，您将得到一些与负数等效的东西，该负数将是一个较大的无符号数字（但显然仍小于以前保存的起始值）。

您需要检测并处理环绕。可以使用另一个寄存器类型值来指示回绕（在读取时清除，或者在读取时清除），或者具有一个计算增量的函数，请注意起始值比增量更接近最大值。然后，用于计算差异的函数将得出正确的差异。

由于已将值放在float变量中，因此无法将其强制转换为unsigned int，然后在折回之后您将得到一个负数，清楚地表明折回并允许您计算正确的差值。

看一下this discussion of unsigned subtraction，它有进一步的解释和建议。

注释中建议的最佳解决方案old_timer（old_timer，如果您想使其成为答案并被接受，我将其从答案中删除）。将16位无符号值提升为32位无符号值（可以按照原始代码中的说明进行浮点操作，但不是必需的或不建议使用的）。用32位（或浮点）值进行减法。减法后，将位屏蔽回16位（逐位并使用0xFFFF或分配给无符号的16位变量）。然后进行减法运算，因为算术是以32位（或浮点数）完成的，该位不会回绕。通过屏蔽较高的位可获得“模”效果。