C语言写程序判断A+B和C的大小

最新推荐文章于 2021-09-15 14:25:40 发布

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#A B和C #C语言 #PAT #乙级 #浮点数

这篇博客介绍了如何使用C语言在给定区间内判断三个整数A、B和C相加是否大于C。文章提供了输入输出描述、示例及代码实现，主要针对PAT乙级编程题目的浮点数比较问题。

题目描述

给定区间[-2的31次方, 2的31次方]内的3个整数A、B和C，请判断A+B是否大于C。

输入描述:

输入第1行给出正整数T(<=10)，是测试用例的个数。随后给出T组测试用例，每组占一行，顺序给出A、B和C。整数间以空格分隔。

输出描述:

对每组测试用例，在一行中输出“Case #X: true”如果A+B>C，否则输出“Case #X: false”，其中X是测试用例的编号（从1开始）。

输入例子:

4

1 2 3

2 3 4

2147483647 0 2147483646

0 -2147483648 -2147483647

输出例子:

Case #1: false

Case #2: true

Case #3: true

Case #4: false

代码实现：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n,i;
    double a,b,c;
    scanf("%d",&n);
    int aa[n];
    
    for (i=0; i<n; i++) {
        scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c);
        
        if (a+b>

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2 条评论

qq_52499087 2021.01.26
请问为什么这样就不会超时？
- sysdsb回复qq_52499087 2021.10.19
  这个问题的数据范围很小，测试用例最多都只有10组。。

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// 100个灯，每个灯3个字节：G, R, B uint8_t spi_buffer[100 * 12]; // 每个灯12字节，100个灯1200字节 2. 颜色转换函数：将24位颜色数据（3个字节）转换为12个字节的SPI数据（每个灯）。注意：颜色数据是GRB顺序，每个颜色字节的最高位先发送（WS2812B要求先发送高位）。所以，对每个颜色字节（共3个字节），从最高位（bit7）到最低位（bit0）依次处理。对每个bit，如果是1，则SPI发送0xE（4位：1110），如果是0，则发送0xC（1100）。然后，将两个4位组合成一个字节（高4位是前一个bit，低4位是后一个bit）。 3. 更新颜色数组：拖尾效果。 4. 主循环：更新->转换->发送->延时。由于代码较长，我们只给出关键部分。注意：以下代码基于STM32CubeMX生成的HAL库，并假设SPI配置为8MHz，8位数据，MSB first。代码示例： ```c #include "main.h" #include "stm32f4xx_hal.h" SPI_HandleTypeDef hspi1; DMA_HandleTypeDef hdma_spi1_tx; // 定义灯的数量 #define NUM_LEDS 100 // 每个灯SPI数据字节数：12 #define BYTES_PER_LED 12 // SPI缓冲区大小 #define SPI_BUFFER_SIZE (NUM_LEDS * BYTES_PER_LED) // 颜色数组 uint8_t leds[NUM_LEDS][3]; // [0]: G, [1]: R, [2]: B // SPI发送缓冲区 uint8_t spi_buffer[SPI_BUFFER_SIZE]; // 将颜色数组转换为SPI缓冲区 void convert_to_spi_buffer() { uint32_t index = 0; for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) { // 处理每个灯的三个字节（GRB顺序） for (int j = 0; j < 3; j++) { // j=0: G, j=1: R, j=2: B uint8_t byte = leds[i][j]; // 处理每个字节的8个bit for (int k = 7; k >= 0; k--) { // 从最高位开始 uint8_t bit = (byte >> k) & 0x01; // 每个bit需要4个SPI位，但我们组合成字节，所以每两个bit组成一个字节 // 注意：我们使用4位表示一个bit：0->0xC (0b1100), 1->0xE (0b1110) // 因为我们要组合两个bit，所以先处理高位，再处理低位 // 但是，我们这里按顺序来，先处理的bit放在一个字节的高4位，后一个bit放在低4位 // 所以，我们每两个bit组成一个字节 static uint8_t temp = 0; static int count = 0; if (bit) { temp |= 0xE0; // 1110 0000, 然后右移 } else { temp |= 0xC0; // 1100 0000 } count++; if (count == 2) { // 已经处理了两个bit，将temp存入缓冲区 spi_buffer[index++] = temp; count = 0; temp = 0; } else { // 处理了一个bit，temp右移4位，等待下一个bit temp >>= 4; } } } } // 如果灯的数量不是2的倍数，注意最后可能有一个半字节，但这里我们每个灯24位，是偶数个bit（24），所以不会剩下。 } // 更新拖尾效果 void update_trailing_effect() { // 第一个灯设置为绿色（G=255, R=0, B=0） leds[0][0] = 255; // G leds[0][1] = 0; // R leds[0][2] = 0; // B // 后面的灯是前一个灯的80% for (int i = NUM_LEDS-1; i >= 1; i--) { for (int j = 0; j < 3; j++) { leds[i][j] = leds[i-1][j] * 0.8; // 衰减 } } } // 拉低MOSI引脚 void set_mosi_low() { // 假设MOSI是PA7 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 先停止SPI HAL_SPI_DeInit(&hspi1); // 配置PA7为输出低电平 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET); } // 恢复MOSI为SPI void set_mosi_spi() { // 重新初始化SPI MX_SPI1_Init(); // 这个函数需要由CubeMX生成，或者自己实现SPI初始化 } int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_DMA_Init(); MX_SPI1_Init(); // 初始化颜色数组（全灭） memset(leds, 0, sizeof(leds)); while (1) { update_trailing_effect(); convert_to_spi_buffer(); // 使用DMA发送SPI数据 HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1, spi_buffer, SPI_BUFFER_SIZE); // 等待DMA发送完成 while (HAL_SPI_GetState(&hspi1) != HAL_SPI_STATE_READY); // 发送完成后，拉低MOSI至少50us（复位信号） set_mosi_low(); // 延时50us以上，这里用100us HAL_Delay(1); // 1ms，远大于50us，但为了简单。实际上可以用us延时函数，但HAL_Delay最小1ms // 这里注意：如果使用1ms，那么刷新率最大1000Hz，但拖尾效果刷新率不需要那么高，20-50Hz即可。 // 所以我们可以用1ms延时，然后加上前面的等待，总时间可能超过1ms。 // 恢复SPI set_mosi_spi(); // 延时，控制刷新率（比如20Hz，50ms） HAL_Delay(50); // 总共延时50ms，加上前面的1ms，大约51ms，刷新率约20Hz } } ``` 注意：上面的代码中，`set_mosi_low`和`set_mosi_spi`函数可能效率不高，因为频繁初始化SPI。我们可以优化为只切换引脚模式，不重新初始化SPI。实际上，我们可以使用一个GPIO来模拟复位信号，而SPI的MOSI引脚在发送数据时由SPI控制，发送完后由GPIO控制拉低。但需要注意，在发送数据前，我们需要将MOSI引脚切换回SPI。另一种方法：使用两个不同的SPI配置，一个用于发送数据，一个用于保持低电平？这样不行。我们改进：在发送前，将MOSI引脚配置为SPI，发送后立即切换为GPIO并拉低。延时50us后，在下一帧发送前再切换回SPI。修改主循环： ```c while (1) { // 首先确保MOSI是SPI模式（因为之前可能被切为GPIO） set_mosi_spi(); // 在发送前切换回SPI update_trailing_effect(); convert_to_spi_buffer(); HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1, spi_buffer, SPI_BUFFER_SIZE); while (HAL_SPI_GetState(&hspi1) != HAL_SPI_STATE_READY); set_mosi_low(); // 拉低MOSI // 使用精确的延时函数，比如DWT延时，延时50us delay_us(100); // 延时100us，确保超过50us // 然后延时，控制整体刷新率 HAL_Delay(20); // 20ms，刷新率50Hz } ``` 其中，delay_us函数可以用DWT实现（如果可用）或者使用定时器。由于代码较长，且涉及硬件初始化，这里不展开。请注意，上述代码只是一个示例，实际使用时需要根据具体硬件调整。另外，注意WS2812B对时序要求严格，如果发现灯的颜色不对，可能是SPI速率或数据转换的问题。由于时间关系，我们只给出核心逻辑。实际项目中，还需要考虑DMA传输的非阻塞处理、错误处理等。相关问题： §§相关问题§§: 1. 除了SPI+DMA，还有哪些方式可以驱动WS2812B？ 2. 如何优化WS2812B的SPI数据转换效率？ 3. 在STM32中，如何实现精确的微秒级延时？ 4. 如果SPI的速率达不到8MHz，应该如何调整SPI数据表示？ </think> 以下是用C语言实现SPI+DMA驱动100颗WS2812B灯的拖尾灯效解决方案。代码基于STM32 HAL库，包含完整的灯效实现和硬件驱动逻辑。 ### 解决方案代码 ```c #include "stm32f4xx_hal.h" // 硬件配置 #define WS2812B_SPI hspi1 #define WS2812B_DMA hdma_spi1_tx #define MOSI_GPIO_Port GPIOA #define MOSI_Pin GPIO_PIN_7 #define NUM_LEDS 100 #define RESET_PULSE_US 60 // 复位信号最小50us // 每个LED需要24位数据(GRB格式) // 使用SPI 8MHz: 每个bit 0.125us // WS2812B时序: 0码=0.4us高+0.85us低 -> SPI发送1100 (0.375us高+0.875us低) #define WS2812B_0_CODE 0xC0 // 1100 0000 #define WS2812B_1_CODE 0xF0 // 1111 0000 SPI_HandleTypeDef hspi1; DMA_HandleTypeDef hdma_spi1_tx; uint8_t led_data[NUM_LEDS][3]; // LED颜色数据 [G,R,B] uint8_t spi_buffer[NUM_LEDS][24]; // SPI传输缓冲区 // 初始化SPI和DMA void WS2812B_Init(void) { // SPI配置 (8MHz, MSB first) hspi1.Instance = SPI1; hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER; hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_1LINE; hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE; hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT; hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2; // 84MHz/2 = 42MHz hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; HAL_SPI_Init(&hspi1); // DMA配置 __HAL_LINKDMA(&hspi1, hdmatx, hdma_spi1_tx); HAL_DMA_Init(&hdma_spi1_tx); } // 将颜色数据转换为SPI格式 void Data_to_SPI_Buffer(void) { for(int led = 0; led < NUM_LEDS; led++) { uint8_t *color = led_data[led]; // [G, R, B] for(int col = 0; col < 3; col++) { // 处理G,R,B三个分量 for(int bit = 7; bit >= 0; bit--) { uint8_t spi_byte; // 判断当前bit是0还是1 if(color[col] & (1 << bit)) { spi_byte = WS2812B_1_CODE; } else { spi_byte = WS2812B_0_CODE; } // 计算SPI缓冲区位置 int buffer_idx = (2 - col) * 8 + (7 - bit); // 按GRB顺序 spi_buffer[led][buffer_idx] = spi_byte; } } } } // 发送复位信号(拉低MOSI) void Send_Reset_Pulse(void) { // 将MOSI切换为GPIO模式 HAL_SPI_DeInit(&WS2812B_SPI); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { .Pin = MOSI_Pin, .Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP, .Pull = GPIO_NOPULL, .Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH }; HAL_GPIO_Init(MOSI_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(MOSI_GPIO_Port, MOSI_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 保持低电平至少50us HAL_Delay_us(RESET_PULSE_US); // 恢复SPI模式 HAL_SPI_Init(&WS2812B_SPI); } // 更新拖尾灯效 void Update_Trailing_Effect(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b, float decay) { // 所有LED向尾部移动 for(int i = NUM_LEDS - 1; i > 0; i--) { led_data[i][0] = (uint8_t)(led_data[i-1][0] * decay); // G led_data[i][1] = (uint8_t)(led_data[i-1][1] * decay); // R led_data[i][2] = (uint8_t)(led_data[i-1][2] * decay); // B } // 头部设置新颜色 led_data[0][0] = g; led_data[0][1] = r; led_data[0][2] = b; } // 主灯效循环 void Run_LED_Effect(void) { while(1) { // 更新拖尾效果 (绿色拖尾) Update_Trailing_Effect(0, 255, 0, 0.85f); // 转换数据格式 Data_to_SPI_Buffer(); // 通过DMA发送SPI数据 HAL_SPI_Transmit_DMA(&WS2812B_SPI, (uint8_t*)spi_buffer, NUM_LEDS * 24); // 等待DMA传输完成 while(HAL_SPI_GetState(&WS2812B_SPI) != HAL_SPI_STATE_READY); // 发送复位信号 Send_Reset_Pulse(); // 控制刷新率 (30fps) HAL_Delay(33); } } // 微秒延时函数(基于SysTick) void HAL_Delay_us(uint32_t us) { uint32_t start = HAL_GetTick(); while((HAL_GetTick() - start) < us); } ``` ### 代码解释 #### 1. 硬件配置 - **SPI设置**：使用SPI1，配置为8MHz主模式（实际使用42MHz，通过预分频实现） - **DMA配置**：使用DMA传输SPI数据，避免CPU阻塞 - **GPIO设置**：MOSI引脚(PA7)用于数据传输和复位信号 #### 2. 关键功能实现 - **数据转换**： - `Data_to_SPI_Buffer()`将RGB数据转换为SPI格式 - 使用4个SPI位表示1个WS2812B数据位： - `0` → `0xC0` (二进制1100) → 高电平0.375us + 低电平0.875us - `1` → `0xF0` (二进制1111) → 高电平0.5us + 低电平0.75us - **拖尾灯效**： - `Update_Trailing_Effect()`实现颜色衰减： 1. 所有LED数据向尾部移动 2. 头部设置新颜色（此处为绿色） 3. 每级衰减系数0.85（可调整） - **复位信号**： - `Send_Reset_Pulse()`将MOSI切换为GPIO并拉低60us - 满足WS2812B要求的最小50us复位时间 - **主循环**： 1. 更新灯效数据 2. 转换SPI格式 3. DMA传输数据 4. 发送复位信号 5. 33ms延迟（约30fps） #### 3. 时序关键点 - **SPI时钟**：42MHz（每个bit约0.024us） - **数据格式**：每个LED需要24字节SPI数据（24位×8 SPI位/WS位） - **传输时间**：100个LED约需24×100×0.024us ≈ 58us - **复位时间**：60us（大于WS2812B要求的50us） ### 使用说明 1. 连接硬件：SPI MOSI → WS2812B数据输入 2. 配置STM32CubeMX： - SPI1全双工主模式 - DMA通道开启TX传输 - GPIO PA7复用为SPI1_MOSI 3. 调用`WS2812B_Init()`初始化 4. 调用`Run_LED_Effect()`启动灯效 ### 优化建议 1. 使用内存布局优化减少数据转换时间 2. 调整衰减系数改变拖尾长度 3. 使用PWM定时器实现精确延时 4. 添加颜色渐变效果增强视觉效果