[C#] BCD타입이란? 문자열 BCD 변환하기 코드 예제

 

프로젝트 진행 중에 현재 날짜를 메모리에 써줘야 하는 경우가 있었는데

사양 문서에 BCD 타입으로 저장하라고 되어 있었다

BCD 형식은 뭐지? 그래서 찾아봤다

 

BCD (binary-coded decimal) 이진화 십진 표기법

BCD는 이진수 4bit로 십진수 한 자리를 표현하는 기수법이다

또한 8421 코드라고도 하는데 각 비트의 자리값 즉, 이진수 4개 비트의 가중치 (8-4-2-1)로 표현하기 때문이다

예를 들어 십진수 1436은

1436 - 0001 0100 0011 0110과 같다


BCD값 0110를 십진수로 변환하면 1이 있는 비트의 가중치를 더해주면 된다

(BCD) 0110 = (0*8) + (1*4) + (1*2) + (0*1) = 6 


십진수 한 자리를 변환하기 때문에 0 ~ 9에 해당하는 이진수만 알고 있으면 된다

BCD가 이진수 표현에 비해 갖는 장점 중 하는, 표현할 수 있는 숫자 크기에 제한이 없다는 것이다.
추가되는 자릿수만큼 새로운 4bit를 추가하면 된다

 

- BCD 변환 예제 코드

현재 날짜를 얻어와서 BCD 타입으로 변환하여 출력하고, 다시 BCD 타입을 string으로 변환하여 출력하는 예제이다

BCD 변환 로직은 여러 가지 방법으로 할 수 있겠으나 예제에서는 두 가지 방식으로 작업했다

1. Char.GetNumericValue 메서드를 이용하여 string을 index 순서대로 읽으며 비트 연산을 하는 방법

2. string 을 loop 돌면서 byte 타입으로 변환하는 방법

그리고 BCD를 다시 string으로 변환할 때는 비트 연산과 0x0F 마스킹을 이용하였다

 

아래와 같은 코드로 BCD 변환 작업을 할 수 있다

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            DisplayBCD();
        }

        private void DisplayBCD()
        {
            string dateTime = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss");
            Console.WriteLine("DateTime.Now : {0}", dateTime);

            Console.WriteLine("------ UseGetNumericValue");
            foreach (int v in UseGetNumericValue(dateTime))
            {
                ConsoleWriteline(v);
            }

            Console.WriteLine("------ StringToBCD");

            byte[] bcdByte = StringToBCD(dateTime);
            foreach (int v in StringToBCD(dateTime))
            {
                ConsoleWriteline(v);
            }

            Console.WriteLine("------ BCDToString");
            Console.WriteLine(BCDToString(bcdByte));
        }
        private void ConsoleWriteline(int value)
        {
            Console.WriteLine("{0}", Convert.ToString(value, 16).PadLeft(4, '0'));

            string binaryStr = Convert.ToString(value, 2);
            int zeroCount = Convert.ToInt32(Math.Ceiling(Convert.ToDouble(binaryStr.Length) / 8)) * 8;
            Console.WriteLine(Regex.Replace(binaryStr.PadLeft(zeroCount, '0'), ".{4}", "$0 ", RegexOptions.RightToLeft));
        }

        private int[] UseGetNumericValue(string value)
        {
            int[] bcd = new int[4];

            bcd[0] = ((int)Char.GetNumericValue(value, 0)) << 12 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 1)) << 8 | 
                ((int)Char.GetNumericValue(value, 2)) << 4 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 3));
            bcd[1] = ((int)Char.GetNumericValue(value, 4)) << 12 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 5)) << 8 | 
                ((int)Char.GetNumericValue(value, 6)) << 4 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 7));
            bcd[2] = ((int)Char.GetNumericValue(value, 8)) << 12 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 9)) << 8 | 
                ((int)Char.GetNumericValue(value, 10)) << 4 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 11));
            bcd[3] = ((int)Char.GetNumericValue(value, 12)) << 4 | ((int)Char.GetNumericValue(value, 13));

            return bcd;
        }

        private byte[] StringToBCD(string value)
        {
            int valueLength = value.Length;
            byte[] bcd = new byte[valueLength / 2];

            for (int i = 0; i < valueLength; i += 2)
            {
                bcd[i / 2] = Convert.ToByte(value[i].ToString(), 16);
                bcd[i / 2] <<= 4;
                bcd[i / 2] |= Convert.ToByte(value[i + 1].ToString(), 16);
            }

            return bcd;
        }

        private string BCDToString(byte[] bcd)
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();

            for (int i = 0; i < bcd.Length; i++)
            {
                sb.Append(bcd[i] >> 4);
                sb.Append(bcd[i] & 0x0F);
            }

            return sb.ToString();
        }

 

코드 실행 결과