硬件工程师口中的取低八位，中八位，高八位是什么意思？

阿硬：协议定好了，你按协议上的解析就可以了。

小卡拉米：高八位，中八位低八位什么意思。

阿硬：

在我们和硬件通讯的协议当中，可能要一个字节一个字节的解析。但是我们有时候需要传输的数据有时候用一个字节是不够的。 比如一个CAN协议，要接收一个数据

我们接收到数据段有三个字节，第一个字节代表数据的高八位，第二个字节代表数据的中八位，第三个字节代表数据的低八位。我们怎么解析这个数据呢？

1、复习byte ，short，int 和 long

在Kotlin中

类型	位数	字节数	取值范围
Byte	8	1	-128 到 127
Short	16	2	-32768 到 32767
Int	32	4	-2³¹ 到 2³¹-1
Long	64	8	-2⁶³ 到 2⁶³-1

2、传输数据时，byte个数的选择

当传输状态信息（例如设备启动状态、水温、空调温度设定值）时，一个 Byte（8位）通常足以表示，因为其取值范围（-128 至 127）能够涵盖这类离散或有限范围的状态值。

若传输的数据值超出 Byte 的表示范围，则需要使用两个 Byte 组合表示一个数值 ：其中一个 Byte 表示高八位 ，另一个 Byte 表示低八位。

对于小数类型的数据传输 ，需在通信协议中明确规定小数精度 （例如保留三位小数）。实际传输时，一般做法是将原始数值乘以缩放因子（如 1000）转换为整数 ，然后发送该整数值。接收方解析后，再除以相同的缩放因子（如 1000） ，即可还原原始数值。

3、两个byte 转成一个数

核心原理：二进制位拼接与数值重构

当使用两个字节表示一个数值时（Byte1 为高八位，Byte2 为低八位），本质是通过二进制位的拼接重构原始数值。其数学原理是：

最终数值 = (高八位值 × 256) + 低八位值

具体的操作步骤：

3.1、字节到整数的无符号转换

Kotlin/Java中，Byte 是有符号类型，需要转为无符号整数

val highBits = byte1.toInt() and 0xFF  // 高八位无符号值 (0~255)
val lowBits = byte2.toInt() and 0xFF   // 低八位无符号值 (0~255)

and 0xFF 确保只保留后八位

3.2、高八位左移

通过位左移（<<） 将高八位移动到正确位置：

val shiftedHigh = highBits shl 8  // 等价于 highBits × 2⁸

00001011（十进制11）左移8位 → 00001011_00000000（十进制2816）

3.3、位或（OR）运算合并

将移位后的高八位与低八位进行按位或运算：

val finalValue = shiftedHigh or lowBits  // 位拼接

00001011_00000000（高八位）
OR 00101100（低八位）

= 00001011_00101100

原理解析图

高八位字节 (byte1)     低八位字节 (byte2)
┌───────┐             ┌───────┐
│ 00001011 │           │ 00101100 │
└───────┘             └───────┘
      │                     │
      ▼ 左移8位             ▼
┌───────────────┐       ┌───────┐
│ 0000101100000000 │ OR  │ 00101100 │
└───────────────┘       └───────┘
             │         │
             └─────┬─────┘
                   ▼
         ┌───────────────────┐
         │ 0000101100101100 │ → 十进制2860
         └───────────────────┘

高中低 同理，三个的时候，高八位要左移十六， 中八位左移八位

4、一个数转成两个byte

graph LR A[原始整数 value] --> B[取低八位] A --> C[取高八位] B --> D[byte2 = value & 0xFF] C --> E[byte1 = value >> 8]

4.1. 提取低八位（byte2） :

    val byte2 = (value and 0xFF).toByte()  // 直接取最后8位    

• and 0xFF操作：屏蔽高24位，保留最低8位
• 示例：2860（0x0B2C）→ 0x2C → 44

4.2. 提取高八位（byte1） ：

 val byte1 = (value shr 8).toByte()  // 右移8位后取低8位

• shr 8操作：将原始值右移8位（相当于除以256）
• 示例：2860（0x0B2C）→ 右移8位 → 0x0B → 11

4.3 如果需要提取中八位，需要注意一下

graph LR A[原始32位整数] --> B[屏蔽低八位] A --> C[屏蔽高八位] B --> D[右移8位] C --> E[位掩码操作] D --> F[获取中八位] E --> F

详细步骤（以 0x12345678 为例）

1. 屏蔽低八位（清除0-7位） ：

   val withoutLow = value and 0xFFFFFF00 // 清除低8位

   • 位掩码 0xFFFFFF00 = 11111111_11111111_11111111_00000000
   • 示例：0x12345678 and 0xFFFFFF00 = 0x12345600
   • 效果：保留24-8位，清除0-7位

2. 屏蔽高八位（清除24-31位） ：

   val middle8 = (value shr 8) and 0xFF // 右移后取低8位

   • 步骤分解：

     a. value shr 8：将值右移8位

     • 0x12345678 shr 8 = 0x00123456
       b. and 0xFF：取结果的最低8位
     • 0x00123456 and 0xFF = 0x56

完整代码实现

fun extractMiddle8Bits(value: Int): Int {
   ：直接右移+掩码（推荐）
    return (value shr 8) and 0xFF

// 方法2：分步屏蔽
    // val withoutLow = value and 0xFFFFFF00
    // return (withoutLow ushr 8) and 0xFF

}

OK，这样就可以和阿硬愉快的沟通啦