8 `* D7 C, L1 f/ P: S# ^  o2 H  O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。

, [7 C) L& N$ ]: ~, C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。

线性插值，就是最最常用的数据处理方法。 直线函数公式：
% D; [. `+ m3 q; z* G+ n
7 [0 U, ~) R5 ]1 Q! y2 e" h$ q
* G1 r# n- y7 z6 Y
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：


+ R# q6 T: K, V, ^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”。
2 e0 b$ e/ p$ d% C/ u2 x/ K" ?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。）
: |: y5 x2 s6 n, I  F, M8 L
: w0 f9 f5 |9 j1 Q


; l0 h; k7 }3 |) h4 h$ C8 S7 ?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：
. B6 ^5 d* `. t. d# @（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。）
2 J7 h( t% N7 J! `" _
8 E9 g) d: `; f. X' P  h4 o


最后，给出子程序：
8 A, ]" \2 g' }6 N+ p( V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。

1. 
   3 Y9 ?2 I6 F) Q, ^* R) k
2. //General integer Linear Interpolation
   
3. //
   , x  i# V7 D: Z4 ~( u4 l# x* E1 z
4. //setup: uint16_t Y[size] = {Y0, Y1, Y2, , , Ysize-1};
   
5. //setup: uint16_t X[size] = {X0, X1, X2, , , Xsize-1};
   1 C# H7 ]! z/ l" k- W( `1 o2 H1 X" e
6. // - Two Arrays in integer format, Unsigned, no negative values.
   
7. // - X[0]<X[1]<X[2]......<Xn, must increasing.
   0 m% Y' L- p) Q. q' ]: `
8. 
   
9. //Test data-1, battery capacity:
   , m5 p; p8 X2 u: s+ y  l
10. const uint16_t X[] = {31778, 33442, 39398, 40421};
    
11. const uint16_t Y[] = {0,     29,    94,    100  };
    
12. 
    ! Q! a- t2 f7 R9 l( s
13. //Test data-2, sine wave:
    6 w; c. D3 ?8 f# I
14. //const uint16_t X[] = {0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,
    
15. //                      100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,
    
16. //                      200,210,220,230,240,250,260,270,280,290,
    
17. //                      300,310,320,330,340,350,360};
    
18. //const uint16_t Y[] = {2000,2174,2342,2500,2643,2766,2866,2940,2985,3000,
    8 W7 x9 _* Y5 P7 u7 h2 x# u
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};
    3 z2 e% ]7 {% H. [8 f
22. 
    5 |5 {/ m) W" @2 S
23. 
    ( D9 l7 H* Y' R' d( B% A
24. uint16_t u16LinearInterpolation(uint16_t xdata)
    5 o) S, U1 k7 v: _3 L
25. {
    
26.   uint32_t u32Temp;
    
27.   int i,size;
    
28.   
    1 q2 }- }9 O+ A2 H0 o# _
29.   size = sizeof(X)/2; //get the array numbers, uint16_t occupied 2 bytes.
    
30.   
    
31.   if (xdata <= X[0]) return Y[0];
    7 r2 m  J' F/ |/ V
32.   if (xdata >= X[size-1]) return Y[size-1];
    + H1 S. g% L! R: ~" _; L2 n
33.   
    + f/ r. A+ {1 o/ ~5 }
34.   for (i=0; i<(size-1); i++)
    % ]  n# d& {5 o2 Y: a- u) o2 n7 x" h
35.   {
    
36.     if ((xdata >= X[i]) && (xdata < X[i+1])) break;   
    
37.   }
    
38.   
    
39.   if ((xdata == X[i]) || (Y[i] == Y[i+1])) return Y[i];
    
40.   
    ) b* Z2 H8 Y) Q# ^$ w4 [6 M1 H
41.   //Y(x)=[Yi*(Xi+1-x)+Yi+1*(x-Xi)]/(Xi+1-Xi)
    9 Y+ ]) O* E  V" W0 F
42.   u32Temp = Y[i]*(X[i+1]-xdata);
    1 x7 J+ M7 v$ X* z( l& h
43.   u32Temp += Y[i+1]*(xdata-X[i]);
    & A) ?" d7 p( T
44.   u32Temp /= X[i+1]-X[i];
    8 }! `4 K+ D. [) s: c; ~+ [6 i- T
45. 
    
46.   return (uint16_t) u32Temp;
    5 d. Y9 b7 D  L4 W
47. }
    : \! `8 s# n$ X: K. w# @9 y

复制代码

, r. s1 ~5 F4 E) D4 c* v
6 T: `# |* [$ f, I) t; m! ?: W
6 B2 _, G2 {' ^5 }" \
5 {) h& R& y! t

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