( g1 a% h$ _: W/ x: T4 k
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。
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。
  }5 n! S5 r& X: y
9 Q$ O/ C! U* v. d' i! {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。
; D3 ^- L7 D& k) a/ ~8 B, E+ N! M
线性插值，就是最最常用的数据处理方法。 直线函数公式：



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：


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。）

( l, [6 `! V% o" q1 Z; o: d
6 x! ~* x5 z0 B, e6 o' u
+ y- S2 I/ [! D2 o1 T5 n, ?
# Z  m# i$ M; |' I0 ]7 [6 Y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：
, g! l; _% g$ m9 h（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。）
& h+ [5 i. w8 K+ u3 \- ?0 ^


7 b+ ~. O7 y: ]) T8 b5 G$ h
) i  g" ~) ~- p8 o5 n- S8 p! P最后，给出子程序：
- H+ G6 Z% s0 \% ?- _7 I/ o. ?- \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。
6 [) E# f5 f2 j* Z" \
5 i0 Z- m2 @: e" w: Z* L9 V

1. 
   + V5 `" ~1 V* F3 K* i) e
2. //General integer Linear Interpolation
   ( m8 l" v6 s2 [6 a1 U
3. //
   $ l; u  x8 J* U
4. //setup: uint16_t Y[size] = {Y0, Y1, Y2, , , Ysize-1};
   0 C. x- G' R" d. G( r; |. s! L
5. //setup: uint16_t X[size] = {X0, X1, X2, , , Xsize-1};
   : P( T4 C7 }( B( g6 Z; B  @
6. // - Two Arrays in integer format, Unsigned, no negative values.
   5 y! v" w& B! m+ Q0 Z* Y4 k
7. // - X[0]<X[1]<X[2]......<Xn, must increasing.
   * `: N2 _! B/ A9 m/ w0 t% v; l
8. 
   - }$ A) P) ~. `3 C7 X- g! I" I& Z
9. //Test data-1, battery capacity:
   " r1 ]7 O( N6 W8 ^
10. const uint16_t X[] = {31778, 33442, 39398, 40421};
    
11. const uint16_t Y[] = {0,     29,    94,    100  };
    % m9 ^* g, P- c5 Z1 Q( m
12. 
    
13. //Test data-2, sine wave:
    . i$ w" O/ b1 e) G' k* u# Y5 O9 A
14. //const uint16_t X[] = {0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,
    1 t( P3 j% I: W) x* ]0 ~) e. @
15. //                      100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,
    ; f, }$ p. q7 N  {8 m5 H( |
16. //                      200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,
    # [; C8 g5 D4 D* r, ]/ @' i( d
17. //                      300,310,320,330,340,350,360};
    * g3 R1 G! z1 h
18. //const uint16_t Y[] = {2000,2174,2342,2500,2643,2766,2866,2940,2985,3000,
    4 g, x/ ?' ~8 b/ t7 }
19. //                      2985,2940,2866,2766,2643,2500,2342,2174,2000,1826,
    
20. //                      1658,1500,1357,1234,1134,1060,1015,1000,1015,1060,
    
21. //                      1134,1234,1357,1500,1658,1826,2000};
    
22. 
    / g8 b" ~: Q3 a( a
23. 
    
24. uint16_t u16LinearInterpolation(uint16_t xdata)
    
25. {
    3 j. z. ~2 h8 b# _& d& v
26.   uint32_t u32Temp;
    ; U( P# y/ R/ C4 u. R+ _* i
27.   int i,size;
    
28.   
    , x2 F3 f3 J; c' g
29.   size = sizeof(X)/2; //get the array numbers, uint16_t occupied 2 bytes.
    
30.   
    7 C% f* `1 H1 \# `9 [1 a8 g
31.   if (xdata <= X[0]) return Y[0];
    
32.   if (xdata >= X[size-1]) return Y[size-1];
      I' D0 r0 h9 D6 T
33.   
    # j- F* g' d3 r! x% t, j1 X# p
34.   for (i=0; i<(size-1); i++)
    
35.   {
    2 ~5 ?) k/ N7 R1 A! z" Y
36.     if ((xdata >= X[i]) && (xdata < X[i+1])) break;   
    
37.   }
    7 Z  M2 K1 `9 e/ Q
38.   
    7 s, W( h$ T- t) v
39.   if ((xdata == X[i]) || (Y[i] == Y[i+1])) return Y[i];
    
40.   
    , o7 Q" V1 Z6 V
41.   //Y(x)=[Yi*(Xi+1-x)+Yi+1*(x-Xi)]/(Xi+1-Xi)
    9 v/ G9 A6 |$ T: Y$ a
42.   u32Temp = Y[i]*(X[i+1]-xdata);
    + H; s3 z' ~: M
43.   u32Temp += Y[i+1]*(xdata-X[i]);
    
44.   u32Temp /= X[i+1]-X[i];
    
45. 
    
46.   return (uint16_t) u32Temp;
    
47. }
    1 P( M; Z5 D3 {, _/ o7 ]4 S3 u

复制代码

  c% M7 u+ I  B4 `9 r

" i! d( @+ H! D1 X

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