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Prova un dispositivo, un protocollo o una conversione come 50 kW in ampere
Converti un numero decimale nella rappresentazione esadecimale IEEE 754 a 32 o 64 bit, oppure ricava il valore dai bit, con i registri Modbus in quattro disposizioni mostrate.
Hai un numero da trasmettere? Convertilo qui. Per decodificare i registri restituiti da un dispositivo, usa il decodificatore di registri Modbus.
A 42
B 48
C 00
D 00
+1.f =1,5625×25=50
Memorizzato esattamente.
La distanza dal prossimo numero a 32 bit rappresentabile qui è 3,815 × 10⁻⁶.
I registri inviati dal dispositivo, per ordine dei byte
precisione singola a 32 bit in esadecimale
0x42480000
precisione singola a 32 bit.
Controlla i valori per vedere un risultato.
x = (−1)s × 1.f × 2e − biasbias 127 for 32-bit, 1023 for 64-bit
50 come numero IEEE 754 in precisione singola a 32 bit è 0x42480000.
Suggerimento: Un valore plausibile con un certo ordine delle parole è un indizio, non una prova. Conferma l’ordine dei byte e delle parole dalla mappa dei registri del dispositivo o con una prova controllata su un valore noto. I registri 4120 0000 rappresentano 10 in ordine ABCD, ma circa 2,3e-41 in ordine CDAB.
Un numero IEEE 754 a precisione singola occupa 32 bit: 1 bit di segno, 8 bit di esponente e 23 bit di frazione. 230,5 si memorizza come 0x43668000. Contatori di energia, analizzatori di potenza e PLC usano questo formato per misure come tensione, potenza e frequenza, che trasmettono via Modbus in due registri a 16 bit.
I registri restituiti da un dispositivo contengono i bit grezzi. Leggerli come interi dà un valore privo di senso: occorre decodificarli come numero in virgola mobile, rispettando l'ordine delle parole.
x = (−1)s × 1.f × 2e − 127
s è il bit di segno, e il campo esponente a 8 bit e f i 23 bit della frazione interpretati come frazione binaria. L'1 iniziale è implicito e non viene memorizzato. A precisione doppia, su 64 bit, l'esponente occupa 11 bit con bias 1023 e la frazione 52 bit.
Per i valori normali, trova s, e ed f affinché (−1)s × 1.f × 2e − 127 sia il valore più vicino a x
La maggior parte dei numeri decimali non ha una rappresentazione binaria esatta, quindi viene memorizzato il valore più vicino. 0,1 diventa 0,100000001490116, codificato come 0x3DCCCCCD. Il calcolatore mostra il valore effettivamente memorizzato e l'errore di arrotondamento.
e = 0: zero o subnormale; e = 255: infinito o NaN
Un campo esponente tutto a zero rappresenta lo zero o i numeri subnormali inferiori a 1,18 × 10−38. Se è tutto a uno, rappresenta infinito quando la frazione è zero, altrimenti NaN («valore non numerico»). Molti contatori inviano NaN, spesso 0x7FC00000, quando una misura non è disponibile.
Modbus definisce soltanto registri a 16 bit, trasmessi con il byte più significativo per primo: un numero in virgola mobile a 32 bit ne occupa quindi due. La specifica non stabilisce quale registro venga prima. Molti dispositivi inviano prima la parola più significativa (ABCD), altri quella meno significativa (CDAB); alcuni invertono anche i byte in ciascun registro (BADC, DCBA). Conferma l’ordine dalla mappa dei registri del dispositivo o con una prova controllata su un valore noto. Una lettura soltanto plausibile non basta a stabilirlo.
50 = 1,5625 × 25: il bit di segno è 0, il campo esponente è 5 + 127 = 132 e la frazione rappresenta 0,5625. Il risultato è 0x42480000, trasmesso via Modbus nei registri 4248 0000 in ordine ABCD.
precisione singola a 32 bit in esadecimale 0x42480000 Apri nella calcolatrice
Se un contatore invia per prima la parola meno significativa e il software legge per prima quella più significativa, 50 Hz arriva come 0000 4248. Interpretato in ordine ABCD, questo valore è 2,3777e‑41: un numero subnormale vicino a zero. Un valore minuscolo, enorme o NaN quando ci si aspetta una misura normale può indicare un ordine delle parole errato.
Valore decimale 2,3777e-41 Apri nella calcolatrice
In binario, 0,1 è periodico, come 1/3 in decimale. Il numero a 32 bit più vicino è 0,100000001490116, codificato come 0x3DCCCCCD. L'errore è circa 1,5 × 10−9, molto inferiore all'accuratezza di un contatore; spiega però perché un confronto per uguaglianza esatta tra un numero in virgola mobile e 0,1 può fallire.
precisione singola a 32 bit in esadecimale 0x3DCCCCCD Apri nella calcolatrice
Rappresentazioni binarie IEEE 754 che si incontrano nei registri dei contatori, in ordine ABCD.
| Decimale | 32 bit | 64 bit |
|---|---|---|
| 0 | 0x00000000 | 0x0000000000000000 |
| 1 | 0x3F800000 | 0x3FF0000000000000 |
| −1 | 0xBF800000 | 0xBFF0000000000000 |
| 0.5 | 0x3F000000 | 0x3FE0000000000000 |
| 0.1 | 0x3DCCCCCD | 0x3FB999999999999A |
| 2 | 0x40000000 | 0x4000000000000000 |
| 10 | 0x41200000 | 0x4024000000000000 |
| 50 | 0x42480000 | 0x4049000000000000 |
| 60 | 0x42700000 | 0x404E000000000000 |
| 100 | 0x42C80000 | 0x4059000000000000 |
| 230 | 0x43660000 | 0x406CC00000000000 |
| 400 | 0x43C80000 | 0x4079000000000000 |
| 1000 | 0x447A0000 | 0x408F400000000000 |
| 3.14159 | 0x40490FD0 | 0x400921F9F01B866E |
Circa sette cifre decimali significative. Oltre 16.777.216 (224) non tutti gli interi sono più rappresentabili. Per un contatore di energia, un totale in kWh memorizzato come numero a 32 bit non può più avanzare di un'unità dopo circa 16,8 milioni. Per grandi totali si usano quindi numeri in virgola mobile a 64 bit oppure interi.
Sono quattro disposizioni comuni dei byte per un valore a 32 bit distribuito su due registri. A è il byte più significativo. ABCD invia prima il registro più significativo, con il byte più significativo per primo come prevede Modbus all’interno di ciascun registro. CDAB inverte i due registri; BADC inverte i byte in ciascuno; DCBA fa entrambe le cose. Verifica la disposizione effettiva nella mappa dei registri del dispositivo.
In ordine ABCD sì: i quattro byte esadecimali appaiono in quell'ordine sul collegamento. Per gli altri ordini usa le parole di registro indicate dal calcolatore. Il decodificatore dei registri Modbus parte dai registri e mostra tutti gli ordini.
NaN è un valore IEEE che non rappresenta un numero, non uno zero. Un contatore può usarlo per una lettura non disponibile, produrlo dopo un calcolo non valido o sembrare restituirlo se i registri sono decodificati nell’ordine errato. Consulta la mappa dei registri e lo stato del dispositivo per stabilirne la causa. Non registrarlo come zero.
Edge legge i contatori Modbus su TCP e RTU e decodifica ogni registro secondo il tipo di dato e l'ordine delle parole impostati nel modello del dispositivo. Un modulo ZMB collega via radio un contatore RS-485 al Gateway.
