[MM32硬件] 三个字让你记住大小端模式,超全面讲解单片机的大小端模式。

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 楼主| LEDyyds 发表于 2022-11-20 22:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

一:什么是大小端?



咱们中文中常常提到的大小端的英文名字为“endianness”,英文直译的意思是“字节序”,是内存中存储数据的字节顺序。在这里一定要记住是“字节的顺序”,应为在计算机系统中,都是以字节为单位的,每个地址单元都对应一个字节,即8bit。

在C语言系统中,除了8bit的char类型,还有16bit的short类型、32bit的long类型。对于超过8bit的数据的存储,必然存在存在如何将多个字节排序的问题,因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。

如果系统是大端,则首先存储 MSB 字节,即高字节存储在低地址;若系统是小端,则首先存储LSB字节,即低字节存储在低地址。


针对这两种模式,我常用的**宫殿方法是:“小弟弟”,即小端系统的低字节存储到低地址,大端则反之。


 楼主| LEDyyds 发表于 2022-11-20 22:15 | 显示全部楼层
二:详解大小端模式

假设,需要存储的32bit的数据为:0x11223344。
24688637a367064cee.png
对于大端模式:低位地址存储着高字节的数据。
25479637a36794404a.png
对于小端系统:低位地址存储着低字节的数据。
65761637a3684c93d6.png
在一些MCU中,可以通过软件将一种字节序切换为另一种字节序,即可以通过软件配置的形式选择大端模式还是小端模式。

如笔者使用过的一款瑞萨单片机支持字节序选择。
66494637a369760fc5.png
 楼主| LEDyyds 发表于 2022-11-20 22:16 | 显示全部楼层
三:如何判断单片机的大小端模式?
若想要知道自己使用的单片机是大端或小端模式,可以通过下方的代码进行判断。

  1. //检查大小端模式,大端模式返回true;小端模式返回false
  2. bool CheckisBigEndian(void)
  3. {
  4.     uint32_t u32RawData;
  5.     uint8_t *pu8CheckData;
  6.     u32RawData = 0x11223344; //Assign data
  7.     pu8CheckData = (uint8_t *)&u32RawData; //Type cast
  8.     if (*pu8CheckData == 0x44) //check the value of lower address
  9.     {
  10.         return false;
  11.     }
  12.     else if (*pu8CheckData == 0x11) //check the value of lower address
  13.     {
  14.         return true;
  15.     }
  16. }
 楼主| LEDyyds 发表于 2022-11-20 22:17 | 显示全部楼层
四:大端模式与小端模式怎么转换?
我们可以使用 下面的算法将大端模式转换为小端模式,反之亦然。

  1. //Function to change one endian to another
  2. uint32_t ChangeEndianness(uint32_t u32Value)
  3. {
  4.     uint32_t u32Result = 0;
  5.     u32Result |= (u32Value & 0x000000FF) << 24;
  6.     u32Result |= (u32Value & 0x0000FF00) << 8;
  7.     u32Result |= (u32Value & 0x00FF0000) >> 8;
  8.     u32Result |= (u32Value & 0xFF000000) >> 24;
  9.     return u32Result;
  10. }
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