位操作 寄存器 数据正负表示

Question

下图是Sensor 的datasheet. 按我的理解这是 24位ADC （bit0 - bit23） 其中 bit21,22,23 是符号位，bit0 到 bit20是数据位。
stm32F4 板子
官网给的sample code 里面，在表示负数的adc值 没看明白，

bit21-23 符号位有4种情况 ，
（000） 正数 并没有超出正的最大值
（111） 负数 并没有超出负数的最小值
（001）正数但超出了正的最大值
（110）负数但超出了负数的最小值
故用一个int32的变量 adc_data 来表示 adc 的值
int32_t  adc_data = 0;

adc_data = (int32_t)(((SensorData[0] << 16) | (SensorData[1] << 8) | (SensorData[2] << 0))&0xFFFFFF);
 uint8_t sign = 0;
 sign =(uin8_t) ((adc_data & 0xE00000) >> 21);   //1110 0000, 0000 0000, 0000 0000

                                adc_data = (adc_data & 0x1FFFFF); //0001 1111, 1111 1111, 1111 1111

                                switch (sign)
                                {

                                    case 0: // Positive and lower than positive full-scale (within full-scale range)
                                        {
                                            adc_data = (adc_data & 0x1FFFFF);   //0001 1111, 1111 1111, 1111 1111
                                            break;
                                        }
                                    case 7: // Negative and higher than negative full-scale (within full-scale range)
                                        {
                                            adc_data = (adc_data & 0x1FFFFF) * (-1);// 我认为应该这样
                                            adc_data = (adc_data | 0xFFE00000); //官网给的代码 不理解
                                            break;
                                        }

                                    case 1:  //Out of Positive Full scale
                                        {
                                            adc_data = 0x1FFFFF; //0001 1111, 1111 1111, 1111 1111
                                            break;
                                        }

                                    case 6: // Out of Negative Full scale 
                                        {
                                             adc_data = 0x1FFFFF * (-1); // 我认为应该这样
                                             adc_data = 0xFFE00000; //  官网给的代码 不理解而且0xFFE00000 = 4,292,870,144 已经超出  int32 表示范围
                                            break;
                                        }

                                    default:
                                        {
                                            break;
                                        }
                                }// END switch

）

Answer 1

1. 按照他文档的说法，如果是正数就直接输出，如果是负数，是按照补码输出的。文档中最小负分度值的表示就是111111...1111（一共24个1），这就是正数1的补码（补码就是将一个数字逐位取反然后再加1）。
2. 在确认了补码的情况下，一般地，stm32编译器会把int32_t认为是占32个bit位的变量，而现在直接读取ADC结果的时候只会返回24位数值（其中高3位表示符号和是否超出表示范围），如果ADC的读出结果是一个正数，那么只需要将符号位截去，保留低21位就可以了，代码里的表现就是

adc_data = (adc_data & 0x1fffff)

1. 而对于负数而言，还是拿最小负分度值举例子，你读到的是24个1，这个数字如果赋值给一个int32类型的变量，原来的高3位符号位就会变成有效数值，这不是我们想要的，而原来24个1对应到32位里，应该是32个1才对。所以实现上应该用读出的数据或上0xffe00000
2. int32_t这个变量能表示的范围是“-2147483648”到“2147483647”，只看正数那边的话，16进制是0x00000000i到0x7fffffff
   纯手打，望采纳，可以迭代提问 :）