تحويل بتات uint16_t إلى uint32_t

تحاول تحويل مدخل من نوع uint16_t إلى قناع بتات من نوع uint32_t. حيث يقوم بت في المدخل بتغيير اثنين من البتات في قناع البتات الناتج. هنا مثال على تحويل مدخل 4 بت إلى قناع بتات 8 بت:

A,B,C,D هي بتات فردية

أمثلة على النواتج:

0000b -> 0000 0000b
0001b -> 0000 0011b
0010b -> 0000 1100b
0011b -> 0000 1111b
….
1100b -> 1111 0000b
1101b -> 1111 0011b
1110b -> 1111 1100b
1111b -> 1111 1111b

هل هناك طريقة برمجية لتحقيق هذا السلوك؟

بالطبع، يمكننا تحقيق هذا السلوك باستخدام ما يعرف بـ “بت هاك” (Bit hack)، وهي تقنيات برمجية مبتكرة تستخدم لتنفيذ العمليات على المستوى المنخفض للبتات بشكل فعال وسريع. في هذه الحالة، يمكننا استخدام عمليات الإزاحة والوصول المباشر إلى البتات لتنفيذ هذا التحويل.

لتحقيق هذا، يمكننا استخدام عمليات الإزاحة لتحديد المواقع الصحيحة للبتات في المخرج، ثم نقوم بتعيين القيم المناسبة باستخدام العمليات المنطقية مثل الـ OR والـ AND.

لنقم بذلك بالخطوات التالية:

1. نقوم بتحويل البت الأصلي لكل بت في المدخل إلى بتين متتاليين في المخرج باستخدام عملية الإزاحة.
2. ثم نستخدم العمليات المنطقية لتعيين القيم المناسبة للبتات المجاورة في المخرج.

على سبيل المثال، لتحويل 4 بت إلى 8 بت، يمكننا استخدام الكود التالي بلغة C:

cCopy code
#include 

uint32_t convert(uint16_t input) {
    uint32_t output = 0;
    // Bit manipulation
    output |= (uint32_t)(input & 0b0001) << 1;   // Set bits 1 and 2
    output |= (uint32_t)(input & 0b0010) << 2;   // Set bits 3 and 4
    output |= (uint32_t)(input & 0b0100) << 4;   // Set bits 5 and 6
    output |= (uint32_t)(input & 0b1000) << 5;   // Set bits 7 and 8
    return output;
}

هذا الكود يقوم بتحويل مدخل 4 بت إلى قناع بتات 8 بت بالطريقة المطلوبة، وهو يستخدم العمليات المنطقية وعمليات الإزاحة لتحقيق ذلك.