Как вы сжимаете строки ASCII в меньшее количество байтов?

Я работаю со встроенным устройством с уникальным протоколом, который отправляет сообщения на другие устройства, и я делаю приложение, которое анализирует отправленные пакеты. Каждый пакет содержит 8 байтов. Протокол определяется как первый байт заголовка, а остальные 7 байт - данные.

Они пытаются передать определенную строку идентификатора, но длина строки идентификатора составляет 8 символов (ASCII), поэтому она не помещается в 7 байтов.

Мой коллега сказал мне, что они собираются превратить 8 байтов ascii исходной строки в целое (десятичное) и отправить мне 4 байта. Мне сказали, что я смогу получить исходную строку из 4 байтов. Я с трудом могу обдумать это.

Так что, если у вас есть строка идентификатора, такая как «IO123456», это 0x49 0x4f 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 в ASCII. Как на самом деле вы можете сжать это в 4 байта, превратив его в целое число, и я могу получить исходную строку из него ? Я что-то упустил или мой коллега ошибается? Я понимаю, что это действительно странный вопрос, но это серьезно не имеет никакого смысла для меня.

Идентификатор всегда в форме: IO123456? Что может означать ваш коллега, так это то, что он посылает только числовую часть, которая легко помещается в 4 байта, пропуская часть «IO».

Если первые два символа не являются постоянными (но всегда являются буквами), а оставшиеся шесть символов всегда являются числами, строка типа «IO123456» может быть упакована в 5 байтов путем преобразования чисел в двоично-десятичный формат (BCD):

IO123456 -> 0x49 0x4f 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36
             |    |      \   /     \   /     \   /
            0x49 0x4f     0x12      0x34      0x56

Если существует ограниченный набор возможных идентификаторов (первые две буквы), вы можете закодировать их в число и отправить вместо этого (при условии, что не более 256 комбинаций), например:

IO -> 0x00
RD -> 0x01
WT -> 0x02
   ...
AB -> 0x10
   ...
ZZ -> 0xff

так что исходная строка упакована в 4 байта без потери информации:

IO123456 -> 0x49 0x4f 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36
              \    /     \   /     \   /     \   /
               0x00       0x12      0x34      0x56

Конечно, этот процесс также можно изменить, чтобы получить исходную строку идентификатора.

Если строка может быть любой последовательностью символов:

• Если вы можете быть уверены, что ваши строки не используют самый старший бит в каждом байте, вы можете сократить каждый из них до семи бит и использовать побитовые операции, чтобы сдвинуть оставшиеся 56 бит в те 56 бит, которые у вас есть.

• Если строки представляют собой только буквы и цифры, придумайте 6-битное представление только этого набора и сделайте 48-битную строку вашего идентификатора.

Если формат всегда состоит из двух букв, за которыми следует строка цифр:

• Оставьте первые два байта в покое и закодируйте число в шестибайтовое целое число. IO123456становится 0x49 0x4f 0x01E240.

• Оставьте первые два байта в покое и упакуйте цифры в двоично-десятичный код . IO123456становится 0x49 0x4f 0x12 0x34 0x56.

Из контекста вопроса, размещенного здесь, он указывает на некоторый промышленный протокол под названием HART. Этот протокол имеет уникальный способ переноса символов ASCII. Это называется Packed-ASCII. Но все равно он не упаковывает 8 символов в 4! Согласно Packed-ASCII, 8 байтов ASCII преобразуются в 6. 4 к 3 и так далее.

В этом протоколе длина параметров в определенном запросе всегда фиксирована. Таким образом, оставшиеся символы должны быть дополнены пробелами. Тем не менее, это все вещи, специфичные для HART. Если вы подтвердите, что работаете над этим, я поставлю точную процедуру упаковки и распаковки.

Возможно, преобразовав '0123456' в длинное целое число.

Но это будет работать только для числовых идентификаторов.

Другой возможной схемой будет преобразование вашей 7–6-битной кодировки ECMA-1, которая даст вам строку из шести байтов, но вы будете ограничены набором символов цифрами в верхнем регистре и ограниченным набором знаков пунктуации.