在 C 中创建/解压大位域的有效方法？

Question

我有一个微控制器从许多 ADC 中采样，并通过无线电以非常低的比特率发送测量结果，而带宽正成为一个问题。

目前，每个 ADC 只提供 10 位数据，并且存储在 16 位整数中。是否有一种简单的方法以确定性方式打包它们，以便第一个测量位于位 0，第二个测量位于位 10，第三个测量位于位 20，等等？

更糟糕的是，微控制器是小端字节序，我无法控制另一端计算机的字节序。

编辑：到目前为止，我最喜欢@MSN的答案，但我会回复

@EvilTeach的评论：我不确定确切的位模式是否有帮助，或者如何最好地格式化虽然只有文字，但我会考虑一下。

@Jonathan Leffler：理想情况下，我会将 8 个 10 位值打包成 10 个 8 位字节。如果它使处理更容易，我会选择 4 个字节中的 3 个值或 8 个字节中的 6 个值（尽管这 2 个值与我相同，“浪费”位的数量相同）

Answer 1

使用位 0 和 31 确定字节顺序并在中间打包 3 个 10 位值。测试匹配字节顺序的一种简单方法是将位 0 ​​设置为 0，将位 31 设置为 1。在接收端，如果位 0 为 1，则断言位 31 为 0 并交换字节顺序。否则，如果位 0 为 0，则断言位 31 为 1 并提取 3 个值。

Answer 2

您可以使用位域，但机器字内的顺序未定义：

也就是说，它看起来像：

struct adc_data { 
unsigned first :10;
unsigned second :10; 
unsigned third :10; 
};

编辑：已更正，感谢乔纳森。

Answer 3

关于字节序最简单的做法就是简单地选择一个用于传输。要打包传输流中的位，请使用累加器（在您的情况下至少有 17 位），在该累加器中一次移入 10 位并跟踪其中有多少位。当您传输一个字节时，您从累加器中取出一个字节，从计数中减去 8，并将累加器移位 8。我在这里宽松地使用“传输”，您可能将其存储到缓冲区中以供以后传输。

例如，如果传输是小端字节序，则您将移入累加器顶部的 10 位（在其 MS 位中），并从底部拉出字节。例如：对于两个值a和b：

Accumulator     Count
(MS to LS bit)   
aaaaaaaaaa      10      After storing a
aa              2       After sending first byte
bbbbbbbbbbaa    12      After storing b
bbbb            4       After sending second byte

接收是类似的拆包操作。