如何在Excel中将四个字节的十六进制转换为浮点数

Question

我已将 Wireshark 捕获的十六进制数据流作为不带空格的文本值复制到 Excel 中。

04000000ffffffff2b010000c900000000000000000000000000000000000000

我知道如何使用以下公式将其中的一部分转换为 Excel 中的整数：

=HEX2DEC(MID(B173,19,2) & MID(B173,17,2))

在本例中返回 299。

但是我该如何做类似的事情来检索浮点数呢？我发现一些文章讨论编写 C# 程序，但我只是尝试在 Excel 中设置一个小调试环境。其他文章似乎只讨论在另一个方向上进行转换，但我无法弄清楚相反的过程。

编辑：我所追求的一个例子是：

=SOMEFUNCTION("d162c240")

--> 6.062（我认为）

或者可能

=SOMEFUNCTION("c240" & "d162")

--> 6.062

Answer 1

多么伟大的使命啊！但对于任何感兴趣的人来说，我最终得到了一个自定义 LAMBDA 函数HexToFloat()，该函数是在不需要 VBA 的情况下构建的。使用的 LAMBDA 函数和其他几个函数是 Excel 365 中的新函数 - 如果您在重现下面的函数时遇到错误，则您可能使用的是旧版本。

维基百科页面单精度浮点格式是我的主要参考，特别是将二进制32转换为十进制部分。

阅读本文以充分理解（祝你好运！！），但对于 TLDR 来说，值得注意的是，有一个隐含位实际上并未存储在内存中，当与分数部分结合时，这被称为“有效数” .

对于我的解决方案，我必须在 Excel 的名称管理器中构建几个支持 LAMBDA 函数。就我而言，数据存储为 Little-Endian，因此如果这不适用于您的情况，您可以跳过该步骤。

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LittleEndianHex	通过以 2 字节块反转十六进制数据将其解释为 Little Endian

=LAMBDA(HexData,MID(HexData,7,2) & MID(HexData,5,2) & MID(HexData,3,2) & MID(HexData,1,2))

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十六进制转BIN	处理比本机 Excel HEX2BIN 函数更大的数字

=LAMBDA(number,[places],LET(Unpadded,REDUCE("",HEX2BIN(MID(number,SEQUENCE(LEN(number)),1),4),LAMBDA(result,byte,result & byte)),REPT("0",IF(ISOMITTED(places),0,places-LEN(Unpadded))) & Unpadded))

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BIN转DEC	处理比本机 Excel BIN2DEC 函数更大的数字

=LAMBDA(E,SUMPRODUCT(MID("0"&E,ROW(INDIRECT("1:"&LEN("0"&E))),1)*2^(LEN("0"&E)-ROW(INDIRECT("1:"&LEN("0"&E))))))

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十六进制转浮点	将小端 IEEE 754 二进制 32（4 字节）数字的十六进制表示形式转换为单精度浮点格式

=LAMBDA(HexData,LET(LEHex,LittleEndianHex(HexData),Binary,HEXtoBIN(LEHex,32),bSign,LEFT(Binary,1),bExponent,MID(Binary,2,8),bImplicit,IF(bExponent=REPT("0",8),"0","1"),bSignificand,bImplicit & RIGHT(Binary,23),dSign,BIN2DEC(bSign),dExponent,BINtoDEC(bExponent),dSignificand,BINtoDEC(bSignificand),(-1)^dSign*(dSignificand*2^-23)*2^(dExponent-127)))

完成所有这些后，您可以将 HexToFloat 公式直接输入到单元格中，例如

=HexToFloat(A1)

或

=HexToFloat("d162c240")

。此特定示例返回结果 6.07456254959106。

（PS，我以前从未要求投票，但这花了我几周！如果你觉得它有用，请考虑给我打勾。）

Answer 2

简短回答 = DEC2HEX('您的参考单元格或值')

当您从字符串中提取十六进制值时，您的公式会移动低字节和高字节的位置。十六进制就像所有其他基于位置的数字一样，最低值位于右侧。

此人解释如何在 Excel 中使用十六进制值

您可以在一个公式中使用多个阶段，例如：

=DEC2HEX(SUM(HEX2DEC("c240");HEX2DEC("d162")))

注意：如果您在 Office 中使用美国设置，请替换 ;与 ,

Answer 3

我测试了你的功能，韦恩。完美完成！但当我在工作表中输入 3900 个值时，它显示出非常糟糕的性能。

因此，我想提出一个由 COM 库组成的替代解决方案。

图书馆代码：

using System;
using System.Reflection;
using System.ComponentModel;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Globalization;
[InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsDual)]
public interface IModbUtils {
    [Description("Conversion error")]
    bool Error{get; set;}
    [Description("Convert 4 bytes hexadecimal string to float")]
    float Hex2Float(string hexstr);
}
[Description("Utilities for MODBUS data processing")]
[ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
public class clModbUtils : IModbUtils{
    public bool Error{get; set;}
    public float Hex2Float(string hexstr){
        float result = 0; Error = false;
        try {
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(hexstr)) Error = true;
            else {
                var bts = BitConverter.GetBytes(Int32.Parse(hexstr, NumberStyles.HexNumber));
                byte[] bytes = new byte[4];
                bytes[0] = bts[2]; bytes[1] = bts[3];
                bytes[2] = bts[0]; bytes[3] = bts[1];
                result = BitConverter.ToSingle(bytes, 0);
            }
        }
        catch { Error = true; }
        return result;
    }
}

Hex2Float 接受由 Online Hex Converter 标识的“Mid-Little Endian (CDAB)”十六进制字符串。它与 MODBUS 传输中的顺序匹配（低字在前）。

要编译并注册库，请使用：

C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\csc.exe -target:library -platform:x64 ModbUtils.cs
C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\regasm.exe -tlb -codebase ModbUtils.dll

它需要.NET Framework 4.8（较低版本也应该合适）。该平台应与 Excel 平台匹配。对于 32b，请使用上面的“\Framework\”和“platform:x86”。

当然，可以创建成熟的 Excel 插件，但我使用的方法需要较少的工具（没有 Visual Studio）。源代码可以使用任何文本编辑器进行编辑 - 易于修改、扩展和推进。