( c9 H8 L/ Y9 E6 f
# ]: b: Y9 Y, a0 \) I- D' X虽然这个话题是程序员的基本功，但是，每一次实际使用时都要“重新编程+除错”折腾一番。
* M: q  V& u& u( Y, f5 z于是，萌发了搞一个“通用的”，目的是，下次用到时，拿过来就用。
大家看看我的方法是不是最佳的，欢迎提出改进方案。

由MCU的ADC读到的“真实世界”的数据，0~1023对应10bit的ADC，0~4095对应12bit，0~65535对应16bit。通常，这些数据都要通过简单的数据处理，变换成电压/电流/温度/压力/等等意义明确的数值，用于传输或者显示。

, i: X1 e* G! Z2 ]( q2 S* H. H线性插值，就是最最常用的数据处理方法。 直线函数公式：

" ~2 Q! b6 Z+ I8 v9 i8 J$ A
1 u! g% o& a5 A7 e
  ?8 ?. }4 N0 K* A# b, E/ N* `应用实例，某电池的“电压—容量”测量估算结果，大致如下图所示：

4 u) S2 n$ o( C9 T5 R* ^1 |
2 G+ j3 i& U0 S! D" A由曲线上面可以看出，虽然已经有了10组实测数据，但是只要取其中黄色的4组数据，也就是用3段直线进行线性插值，就可以得到很好的“近似结果”。
下图，就是用我的“通用线性插值程序”得到的计算结果，看图形，基本上一样的。
（注意，ADC数据所对应的电池电压值，只是测量ADC数据时用可调电源代替电池的外加电压，它们并不参与运算。 直接由ADC数据插值出电池的剩余电量。）
+ _0 C- Y  r0 F# G% U6 i0 p7 T2 B

+ u  P7 n) N0 a! Q  H- n: \
' v: h3 z% [- t2 p$ S8 c( v, S. A- H5 P; P
# V+ \( `1 \* h$ m# c9 ]: [4 Q6 P正弦曲线测试实例，使用37个X轴等间隔的数据（每10度一个），线性插值出0-360度的范围一段正弦曲线的结果：
（为了提高转换精度，合理的做法是在曲线变化剧烈的部分，密集取点；线性好的部分，少量取点。而不是采用等间隔的方式取点。）
" c( ]' `1 L- E3 E
& P  U9 g- `8 n5 K
* E" r/ }2 z. v( X

最后，给出子程序：
( U$ U/ c: J! y需要说明的是，笔者对有符号的整数（int）和浮点数（float）有“原始的抵触”，喜欢使用无符号整数类型（uint）。所以只做出了整数类型的。
! P/ s0 \: L1 S1 N( b
! R- }( ]% F7 m

1. 
   
2. //General integer Linear Interpolation
     w/ i) O4 E- k$ X* _3 {' i: a
3. //
   
4. //setup: uint16_t Y[size] = {Y0, Y1, Y2, , , Ysize-1};
   
5. //setup: uint16_t X[size] = {X0, X1, X2, , , Xsize-1};
   # b9 m* @. J+ _
6. // - Two Arrays in integer format, Unsigned, no negative values.
   ( N* G$ r5 p* b3 j5 V! ~
7. // - X[0]<X[1]<X[2]......<Xn, must increasing.
   
8. 
   ' Z' B* q4 ?& G- _$ o, t
9. //Test data-1, battery capacity:
   
10. const uint16_t X[] = {31778, 33442, 39398, 40421};
    
11. const uint16_t Y[] = {0,     29,    94,    100  };
    ) X, P& u9 M, H0 Z
12. 
    * J4 j+ P0 l8 O
13. //Test data-2, sine wave:
    
14. //const uint16_t X[] = {0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,
    1 W/ F. h4 w3 L1 s
15. //                      100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,
    
16. //                      200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,
    * _- g( P" ]1 o9 O$ W5 V
17. //                      300,310,320,330,340,350,360};
    9 K# W: Z7 |0 q8 Q3 X
18. //const uint16_t Y[] = {2000,2174,2342,2500,2643,2766,2866,2940,2985,3000,
    ) Z- }2 g1 b) t1 ^1 v
19. //                      2985,2940,2866,2766,2643,2500,2342,2174,2000,1826,
    
20. //                      1658,1500,1357,1234,1134,1060,1015,1000,1015,1060,
    . l- a1 w/ s5 i) m; H- |8 J9 {" O* ~) l1 J
21. //                      1134,1234,1357,1500,1658,1826,2000};
    8 C6 c9 a8 z4 w- S8 C% O' K
22. 
    4 ]' Z: R7 J6 e4 y; S6 r# V
23. 
    
24. uint16_t u16LinearInterpolation(uint16_t xdata)
    
25. {
    
26.   uint32_t u32Temp;
    ( |3 R8 ?; o- r6 C& w
27.   int i,size;
    8 v4 O/ {6 K% d/ k8 q" u1 w/ ]
28.   
    2 ^& t. ~# q, r/ |; i  N
29.   size = sizeof(X)/2; //get the array numbers, uint16_t occupied 2 bytes.
    & I7 R3 Z+ h8 E1 N
30.   
    
31.   if (xdata <= X[0]) return Y[0];
    
32.   if (xdata >= X[size-1]) return Y[size-1];
    3 p- |( q) H3 Q9 h  u
33.   
    
34.   for (i=0; i<(size-1); i++)
    
35.   {
    * W  u: g* _! S4 v; A4 W
36.     if ((xdata >= X[i]) && (xdata < X[i+1])) break;   
    * [; H% Y, a* j& e. E
37.   }
    
38.   
    6 R- ]6 [& e+ V1 L! b, _
39.   if ((xdata == X[i]) || (Y[i] == Y[i+1])) return Y[i];
    / u, S' M/ R4 |( \9 d$ P8 {3 W; a
40.   
    / Z* J5 Z! B" q* k8 `" K
41.   //Y(x)=[Yi*(Xi+1-x)+Yi+1*(x-Xi)]/(Xi+1-Xi)
    
42.   u32Temp = Y[i]*(X[i+1]-xdata);
    
43.   u32Temp += Y[i+1]*(xdata-X[i]);
    
44.   u32Temp /= X[i+1]-X[i];
    
45. 
    
46.   return (uint16_t) u32Temp;
      _0 X/ ~2 J8 ^; h6 ?
47. }
    

复制代码

: M- g) v$ ^- `- L


  m; O  p" j8 }) ?- `

尽量避免使用有符号整数和浮点数是比较明智的做法~~甚至不要去假定int就是32位的

很不错。

不错！收了