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4.5 KiB
Python
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Python
#!/usr/bin/env python3
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64位整数字段编码器
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"""
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class BitFieldEncoder:
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"""64位整数字段编码器（修改版：1表示点火，0表示未点火）"""
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def encode(self, timestamp: int, energies: list, event_end: bool = False) -> int:
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"""
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编码探测器信号为64位整数
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修改：探测器掩码位 - 1表示点火，0表示未点火
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位域分配：
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bit63: 事件结束标志 (1: 结束, 0: 继续)
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bit62-45: 18位时间戳 (us)
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bit44-42: 3位探测器掩码 (1: 点火, 0: 未点火)
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bit41-28: 14位探测器1能量 (keV)
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bit27-14: 14位探测器2能量 (keV)
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bit13-0: 14位探测器3能量 (keV)
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"""
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if len(energies) != 3:
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energies = energies + [0] * (3 - len(energies))
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# 1. 事件结束标志
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value = int(event_end) << 63
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# 2. 时间戳 (18 bits) - 检查溢出
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if timestamp > ((1 << 18) - 1):
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raise ValueError(f"时间戳溢出: {timestamp} > {((1 << 18) - 1)}")
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timestamp_int = int(timestamp) & ((1 << 18) - 1)
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value |= timestamp_int << 45
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# 3. 探测器掩码和能量
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# 修改：默认所有探测器都未点火（掩码位为0）
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detector_mask = 0b000 # 二进制000表示三个探测器都未点火
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for i in range(3):
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if energies[i] > 0:
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# 修改：该探测器点火，对应掩码位置1（1表示点火）
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# 掩码位顺序：bit44=det1, bit43=det2, bit42=det3
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detector_mask |= (1 << (2 - i)) # 设置对应位
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# 检查能量溢出
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if energies[i] > ((1 << 14) - 1):
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raise ValueError(f"能量溢出: 探测器{i+1}能量{energies[i]} > {((1 << 14) - 1)}")
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# 编码能量 (14 bits)
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energy_int = int(round(energies[i])) & ((1 << 14) - 1)
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if i == 0: # det1
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value |= energy_int << 28
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elif i == 1: # det2
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value |= energy_int << 14
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else: # det3
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value |= energy_int
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# 设置探测器掩码（修改：1表示点火，0表示未点火）
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value |= detector_mask << 42
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return value
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def decode(self, encoded_value: int) -> dict:
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"""
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解码64位整数
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修改：探测器掩码位 - 1表示点火，0表示未点火
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"""
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result = {}
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# 1. 事件结束标志
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result['event_end'] = bool((encoded_value >> 63) & 1)
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# 2. 时间戳
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result['timestamp'] = (encoded_value >> 45) & ((1 << 18) - 1)
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# 3. 探测器掩码
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detector_mask = (encoded_value >> 42) & 0b111
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result['detector_mask'] = detector_mask
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# 修改：掩码位解释 - 1表示点火，0表示未点火
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mask_bits = [((detector_mask >> 2) & 1) == 1, # det1: bit44=1表示点火
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((detector_mask >> 1) & 1) == 1, # det2: bit43=1表示点火
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(detector_mask & 1) == 1] # det3: bit42=1表示点火
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# 4. 各探测器能量
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energies = []
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# 探测器1能量
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energy1 = (encoded_value >> 28) & ((1 << 14) - 1)
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energies.append(energy1 if mask_bits[0] else 0.0) # mask_bits[0]=True表示点火
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# 探测器2能量
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energy2 = (encoded_value >> 14) & ((1 << 14) - 1)
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energies.append(energy2 if mask_bits[1] else 0.0) # mask_bits[1]=True表示点火
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# 探测器3能量
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energy3 = encoded_value & ((1 << 14) - 1)
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energies.append(energy3 if mask_bits[2] else 0.0) # mask_bits[2]=True表示点火
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result['energies'] = energies
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return result
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def set_event_end_flag(self, encoded_value: int) -> int:
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"""
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设置事件结束标志
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参数:
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encoded_value: 编码后的64位整数
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返回:
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设置了事件结束标志的64位整数
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"""
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# 设置bit63为1
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return encoded_value | (1 << 63)
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def to_binary_string(self, encoded_value: int) -> str:
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"""转换为64位二进制字符串"""
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return format(encoded_value, '064b')
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def to_hex_string(self, encoded_value: int) -> str:
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"""转换为16位十六进制字符串"""
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return format(encoded_value, '016x')
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