Gömülü Proje - BitStream

Giriş
Bu sınıfı sağdan sola doğru okuma ve yazma işlemi yapar. Çok nadiren de olsa soldan sağa doğru kullanılan BitStream sınıfları da gördüm.

Bit Mask
Açıklaması şöyle

A bit mask is used to mask some bits of a bit field while exposing others.
initial value: 011011001
bit mask.....: 111110000
result value.: 011010000

MASK'lar şöyledir

const unsigned int MASKS      [] = {0,           //0

                                                        0x1,      //1

                                                        0x3,      //2

                                                        0x7,      //3

                                                        0xf,       //4

                                                        0x1f,     //5

                                                        0x3f,     //6

                                                        0x7f,     //7

                                                        0xff,      //8

                                                       }

Header
Şöyle yaparız.

class BitStream {
  uint32_t m_BitPosition;
  uint32_t m_BytePosition;
  uint8_t* m_pBuffer;
  uint32_t m_SizeInBytes;

}

Constructor
Şöyle yaparız.

BitStream(uint8_t* pBuffer,uint32_t sizeInBytes){

  m_BitPosition      = 0;

  m_ BytePosition = 0;

  m_pBuffer            = pBuffer;

  m_SizeInBytes     = sizeInBytes;

}

setPosition metodu
Şöyle yaparız.

void setPosition (uint32_t bitPosition){

  m_BytePosition = bitPosition /  8;

  m_BitPosition = bitPosition % 8;

}

read metodu
Şöyle yaparız. Bu metod içinde buffer overflow kontrolü yok ancak kolaylıkla yapılabilir.
//1 ile işaretli yerde mask zaten okunmuş bit sayısı kadar kaydırılır. Böylece doğru mask elde edilir. Buffer'dan istenilen bit sayısı okunduktan sonra elde edilen değer tekrar sağa kaydırılır.
//2 ile işaretli yerde okunan değer toplam okunan bit sayısı kadar kaydırılı ve sonuca dahil edilir.

uint32_t read (uint8_t numberOfBits){
  uint32_t result = 0;

  uint8_t bitsRead = 0;
    while (numberOfBits > 0) {
      uint8_t bitsToRead = numberOfBits;
      bool nextByte = false;

   

      if (numberOfBits + m_BitPosition) > 8) {

        bitsToRead = 8 - m_BitPosition;

        nextWord = true;

      }

      numberOfBits -= bitsToRead;

      //1

      uint8_t buf = ((MASKS [bitsToRead] << m_BitPosition) & m_pBuffer [m_BytePosition]) >> m_BitPosition;

      if (nextByte){

        m_BytePosition ++;

        m_BitPosition = 0;

      }

      else {

        m_BitPosition +=   bitsToRead;

      }

    //2

    result |= (buf << bitsRead);

    bitsRead += bitsToRead;

  } //while

  return result;

}

write metodu
Şöyle yaparız. Bu metod içinde buffer overflow kontrolü yok ancak kolaylıkla yapılabilir.
//1 ile işaretli yerde buffer'daki alan temizlenir
//2 ile işaretli yerde data yazılır
//3 ile işaretli yerde data'nın yazılan bitleri atılır.

void write (uint32_t data, uint8_t numberOfBits){

  while (numberOfBits > 0) {
    uint8_t bitsToWrite = numberOfBits;
    bool nextByte = false;

   

    if (numberOfBits + m_BitPosition) >= 8) {

      bitsToWrite = 8 - m_BitPosition;

      nextByte = true;

    }

    numberOfBits -= bitsToWrite;

    //1

    m_pBuffer [m_BytePosition] &= ~(data & (MASKS [bitsToWrite] << m_BitPosition);

    //2

    m_pBuffer [m_BytePosition] |= (data & (MASKS [bitsToWrite] << m_BitPosition);

    if (nextByte){

      m_BytePosition ++;

      m_BitPosition = 0;

    }

    else {

      m_BitPosition +=   bitsToWrite;

    }

    //3

    data = (data >> bitsToWrite);

  }

};