一文詳細(xì)了解單片機(jī)的大小端模式

一：什么是大小端?

咱們中文中常常提到的大小端的英文名字為“endianness”，英文直譯的意思是“字節(jié)序”，是內(nèi)存中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的字節(jié)順序。在這里一定要記住是“字節(jié)的順序”，應(yīng)為在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，都是以字節(jié)為單位的，每個(gè)地址單元都對應(yīng)一個(gè)字節(jié)，即8bit。

在C語言系統(tǒng)中，除了8bit的char類型，還有16bit的short類型、32bit的long類型。對于超過8bit的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，必然存在存在如何將多個(gè)字節(jié)排序的問題，因此就導(dǎo)致了大端存儲(chǔ)模式和小端存儲(chǔ)模式。

如果系統(tǒng)是大端，則首先存儲(chǔ) MSB 字節(jié)，即高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址;若系統(tǒng)是小端，則首先存儲(chǔ)LSB字節(jié)，即低字節(jié)存儲(chǔ)在低地址。

針對這兩種模式，我常用的記憶宮殿方法是：“小弟弟”，即小端系統(tǒng)的低字節(jié)存儲(chǔ)到低地址，大端則反之。

二：詳解大小端模式

假設(shè)，需要存儲(chǔ)的32bit的數(shù)據(jù)為：0x11223344。

對于大端模式：低位地址存儲(chǔ)著高字節(jié)的數(shù)據(jù)。

對于小端系統(tǒng)：低位地址存儲(chǔ)著低字節(jié)的數(shù)據(jù)。

在一些MCU中，可以通過軟件將一種字節(jié)序切換為另一種字節(jié)序，即可以通過軟件配置的形式選擇大端模式還是小端模式。

如筆者使用過的一款瑞薩單片機(jī)支持字節(jié)序選擇。

三：如何判斷單片機(jī)的大小端模式?

若想要知道自己使用的單片機(jī)是大端或小端模式，可以通過下方的代碼進(jìn)行判斷。

//檢查大小端模式，大端模式返回true；小端模式返回falsebool CheckisBigEndian(void){    uint32_t u32RawData;    uint8_t *pu8CheckData;    u32RawData = 0x11223344; //Assign data    pu8CheckData = (uint8_t *)&u32RawData; //Type cast    if (*pu8CheckData == 0x44) //check the value of lower address    {        return false;    }    else if (*pu8CheckData == 0x11) //check the value of lower address    {        return true;}}

四：大端模式與小端模式怎么轉(zhuǎn)換?

我們可以使用 下面的算法將大端模式轉(zhuǎn)換為小端模式，反之亦然。

//Function to change one endian to anotheruint32_t ChangeEndianness(uint32_t u32Value){    uint32_t u32Result = 0;    u32Result |= (u32Value & 0x000000FF) << 24;    u32Result |= (u32Value & 0x0000FF00) << 8;    u32Result |= (u32Value & 0x00FF0000) >> 8;    u32Result |= (u32Value & 0xFF000000) >> 24;    return u32Result;}

五：STM32是大端還是小端模式?

從下圖中關(guān)于STM32的手冊介紹中可發(fā)現(xiàn)：我們常用的STM32單片機(jī)符合“小弟弟”的存儲(chǔ)邏輯，屬于小端系統(tǒng);

原文標(biāo)題：超全面講解單片機(jī)的大小端模式

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審核編輯：湯梓紅