أداة تحويل أنواع البيانات | تحويل أعداد الفاصلة العائمة IEEE754/ست عشري/عشري/دعم متعدد لترتيب البايتات (ترتيب كبير/ترتيب صغير/ترتيب كبير-تبديل بايت/ترتيب صغير-تبديل بايت)/تحويل فوري

نتائج التحويل

نظرة عامة على الوظائف

أداة تحويل أنواع البيانات مخصصة للتحويل بين تنسيقات البيانات المختلفة، وتدعم التحويل المتبادل بين النظام الست عشري والعشري، وتغطي أنواع بيانات صحيحة وعائمة مختلفة من 16 بت إلى 64 بت. تستخدم الأعداد الصحيحة تمثيل المتمم الثنائي (Two's Complement)؛ تستخدم أعداد الفاصلة العائمة ترميز IEEE-754 (دقة فردية 32 بت/دقة مزدوجة 64 بت)، مما يسمح بمراقبة تأثير ترتيب البايتات على النتيجة بشكل مرئي.

الوظائف الرئيسية:

• تحويل التنسيق: يدعم التحويل المتبادل بين النظام الست عشري والعشري
• أنواع بيانات متعددة: يدعم 8 أنواع بيانات شائعة (UINT16/INT16/UINT32/INT32/FLOAT32/UINT64/INT64/FLOAT64)
• دعم ترتيب البايتات: يدعم 4 أنواع من ترتيب البايتات (ABCD/DCBA/BADC/CDAB) للتوافق مع متطلبات ترتيب الكلمات في الأجهزة والسجلات المختلفة
• تحويل فوري: عرض نتائج التحويل لجميع الأنواع فور إدخال البيانات

كيفية الاستخدام

• 1. اختر تنسيق الإدخال: عشري أو ست عشري
• 2. أدخل القيمة في مربع الإدخال
• 3. اطلع على نتائج التحويل في الجدول أدناه
• 4. نتائج التحويل التي تتجاوز النطاق ستُعرض على شكل '-'

شرح تنسيق الإدخال

• الإدخال العشري: أدخل الأرقام مباشرة، مثل: 123، -456، 3.14
• الإدخال الست عشري: أدخل أحرف ست عشرية، مثل: 7B، FF00، A1B2C3D4
• تنسيق ست عشري تلقائي: يكمل الإدخال تلقائيًا إلى عدد زوجي من الخانات مع إضافة مسافات فاصلة

شرح أنواع البيانات

الأنواع الصحيحة:UINT16/INT16 بحجم 2 بايت، UINT32/INT32 بحجم 4 بايت، UINT64/INT64 بحجم 8 بايت؛ تستخدم الأعداد الصحيحة ذات الإشارة تمثيل المتمم الثنائي (Two's Complement)، حيث تكون البت الأعلى هي بت الإشارة، ويتم الحصول على الأعداد السالبة عن طريق أخذ المتمم للقيمة المطلقة (عكس البتات + 1)، ويتم عرضها مع تمديد الإشارة وفقًا لعرض البت المستهدف.

الأنواع العائمة:FLOAT32 هو عدد فاصلة عائمة بدقة فردية بحجم 4 بايت (1 بت إشارة + 8 بت أُس + 23 بت جزء كسري، إزاحة الأس 127)، FLOAT64 هو عدد فاصلة عائمة بدقة مزدوجة بحجم 8 بايت (1 بت إشارة + 11 بت أُس + 52 بت جزء كسري، إزاحة الأس 1023)، وكلاهما يتوافق مع معيار IEEE-754؛ يدعم القيم الخاصة مثل ±0، ±∞ و NaN (ليس رقمًا)، والأعداد غير الطبيعية (Subnormal) تُمثل بأس صغير جدًا.

قيود النطاق: القيم التي تتجاوز نطاق نوع البيانات ستُعرض على شكل '-'

شرح ترتيب البايتات

• ABCD: ترتيب كبير (Big Endian)، البايت الأعلى أولاً (مثل بعض أجهزة PLC/التحكم الصناعي)
• DCBA: ترتيب صغير (Little Endian)، البايت الأدنى أولاً (مثل معظم معماريات x86)
• BADC: تبديل البايت (تبديل AB↔BA، CD↔DC بزيادات 16 بت)، شائع في تبديل أزواج البايتات في البيانات بحجم 32 بت
• CDAB: تبديل البايت (في مجموعات 32 بت، تبديل البايتين الأماميين والخلفيين)، متوافق مع بعض ترتيبات كلمات سجلات Modbus

ملاحظة: مفهوم ترتيب البايتات (Byte Endianness) يختلف عن ترتيب الكلمات في السجل (Word Order)؛ في البيانات بحجم 16 بت، يكون الترتيبان ABCD و DCBA هما فقط ذوا معنى، وفي البيانات بحجم 64 بت، يُنصح بالرجوع إلى مخطط الثمانية بايتات ABCDEFGH لتجنب الالتباس.

ما هو تحويل أنواع البيانات؟

تحويل أنواع البيانات هو عملية تحويل نفس القيمة العددية بين تنسيقات تمثيل مختلفة، بما في ذلك التحويل بين أنظمة عددية مختلفة (عشري/ست عشري) وأنواع بيانات مختلفة (صحيحة/عائمة). شائع في سيناريوهات تحليل قيم السجلات وتكوين الإطارات في Modbus/PLC/الأنظمة المدمجة.

تنسيق الفاصلة العائمة IEEE-754 (دقة فردية/مزدوجة)

الدقة الفردية (32 بت) = 1 بت إشارة + 8 بت أُس (إزاحة 127) + 23 بت جزء كسري؛ الدقة المزدوجة (64 بت) = 1 بت إشارة + 11 بت أُس (إزاحة 1023) + 52 بت جزء كسري. يدعم ±0، ±∞، NaN؛ عندما يكون الأس كله أصفار والجزء الكسري ليس صفرًا، يكون العدد غير طبيعي (Subnormal)، ويستخدم لتمثيل أعداد صغيرة جدًا قريبة من الصفر.

المتمم الثنائي (Two's Complement) والأعداد الصحيحة ذات الإشارة

يتم الحصول على المتمم الثنائي عن طريق عكس بتات القيمة المطلقة ثم إضافة 1، حيث تكون البت الأعلى هي بت الإشارة. عند تحليل HEX إلى نوع INT، يجب تمديد الإشارة وفقًا لعرض البت؛ عندما تكون البت الأعلى 1، فهذا يعني عددًا سالبًا، ويجب استعادته وفقًا لقواعد المتمم الثنائي.

ترتيب البايتات (Endianness) وترتيب الكلمات في السجل (Word Order)

يتحكم ترتيب البايتات في ترتيب البايتات في الذاكرة (ABCD/DCBA)، بينما يتحكم ترتيب الكلمات في السجل في ترتيب الكلمات العالية والمنخفضة في السجلات التي تبلغ 16 بت (مثل BADC/CDAB). كلاهما يؤثر غالبًا على عرض وتحليل البيانات بحجم 32/64 بت، ويجب أن يتوافق مع وثائق الجهاز.

الأعداد الصحيحة 64 بت والأعداد الصحيحة الآمنة في JavaScript

النوع Number في المتصفح هو IEEE-754 بدقة مزدوجة، ونطاق الأعداد الصحيحة الآمنة هو ±(2^53-1). تستخدم هذه الأداة BigInt للتحويل والعرض في سيناريوهات 64 بت؛ عندما تتجاوز القيمة نطاق النوع المستهدف أو يوجد خطر فقدان الدقة، يتم عرض '-' كإشعار.

توحيد إدخال HEX

يزيل إدخال HEX تلقائيًا الأحرف غير الست عشرية، ويوحدها إلى أحرف كبيرة، ويضيف صفرًا بادئًا عند الضرورة لضمان عدد زوجي من الخانات؛ عند العرض، يتم تجميعها في مجموعات من حرفين مع مسافة لتحسين القراءة.

قواعد الأعداد العشرية العائمة والأنواع الصحيحة

عندما يحتوي الإدخال العشري على فاصلة عشرية والهدف هو نوع صحيح، يتم عرض '-'؛ يتم إجراء تحويل الفاصلة العائمة فقط عندما يكون الهدف هو FLOAT32/FLOAT64.

مفاهيم خاطئة شائعة: ترتيب البتات، عرض NaN/Infinity

يؤثر الترتيب الكبير/الصغير فقط على ترتيب البايتات، ولا يتغير ترتيب البتات داخل البايت؛ لدى NaN أشكال ترميز متعددة ولكنها تُعرض جميعًا كـ NaN؛ يتم التمييز بين ±0 في IEEE-754، ولكن المقارنة العددية عادة ما تكون متكافئة.

سيناريوهات التطبيق

• تحويل تنسيق بيانات اتصالات Modbus
• تصحيح أنواع بيانات PLC
• تكوين معلمات الأجهزة الصناعية
• تحليل بروتوكولات الاتصال
• تطوير أنظمة جمع البيانات
• حساب قيم سجلات الأجهزة
• تحويل أعداد الفاصلة العائمة والأعداد الصحيحة
• مواءمة تنسيقات بيانات الأجهزة المتعددة