8位单片机如何运行32位数据运算

只看该作者 · 2017-9-19 15:00

大家好！本人现在有一个疑问，想请大家支支招
今天看到了stms单片机的手册中说到CPU中有一个累加器是一个8位通用目的寄存器，用于保存算术运算、逻辑运算以及数据操作的操作数及结果
那么现在假设一个函数里面要进行两个32位数据的运算比如A = B + C;(ABC都是32位的数据)
首先这3个数据在函数中是存放在栈或者数据区的，假定存在栈区（局部变量），那么在进行加法运算的过程中，CPU首先要从栈中取出相应的数，计算出结果，再把结果放到A的地址中
那么我现在不明白8位的CPU只有一个8位的累加器，如何进行运算，是一次去8位吗，还是说有其他的方式，麻烦大家帮忙解答，希望能详细点。

另外今天无意中发现一个问题，一个char型的数据经过左移8位后若直接赋值给一个short或者int类型的话会自动保存左移后的正常值，而赋值给char型的话就是0x00。
char Dat = 0XFF;
short NUM = 0X0000;
NUM = Dat << 8;//NUM = 0XFF00
Dat <<= 8;//Dat = 0x00;
如果NUM为int型数据，则Dat << 24 后NUM的值为0XFF000000,如果左移25位NUM的值就是0XFE000000。
运算过程中CPU会将char型的数据放到寄存器中，因为CPU是32位的所以数据在寄存器中移位的范围也是32位，运算后赋值给左值时会根据左值的字长进行数据的截取

个人认为上述现象是跟编译器有关，大部分编译器是32位的，但是今天仔细想了一下这是否也是单片机内核决定的，有点晕，这个问题和上面的问题是否有相通之处

只看该作者 · 2017-9-19 16:31

楼主的C语言基础不够牢固啊，

char Dat = 0XFF;
short NUM = 0X0000;
NUM = Dat << 8;//NUM = 0XFF00

看第3行NUM = Dat << 8; NUM是short型的，Dat是 char型的，C语言规定单位小的和单位大的进行运算，在运算之前，单位小的先要转换为单位大的，也就是说 NUM = Dat << 8;运算时 Dat先变成单位大的short型
0x00FF,再左移8位变成0xFF00,在进行运算。

而Dat <<= 8; 是同一个单位char型，自然就不会存在转换关系啦，楼主多写几个程序试试，在PC机上试

只看该作者 · 2017-9-19 16:57

feelhyq 发表于 2017-9-19 16:31
楼主的C语言基础不够牢固啊，

char Dat = 0XFF;

那就是说关于移位的运算，C中有专门的规定，这个与具体的编译器有关，编译器的位数决定了位移的溢出位数，这与内核没有关系，那么在运算中8位的内核如何处理这些多位的数据运算，他们在累加器中如何进行换算的啊？？？

只看该作者 · 2017-9-20 09:19

Dat<<=8这些操作应该不是在RAM中执行的，而是在reg中执行，然后在mov到RAM。一些8位单片机同样支持16位的寄存器操作，这样的话无论你的变量是8位还是16位，在reg中都是16位的，只是在mov是，截取成8位送到ram中。

只看该作者 · 2017-10-10 10:54

你所说的问题 NUM = Dat << 8;//NUM = 0XFF00 并不是和编译器有关，而是C语言规定的。
无论是8位内核还是32位内核，都可以计算32位运算，只是32位内核一次运算就能完成32位的运算（一次运算并非一个时钟周期），而在8位内核里计算32位就需要多很多次运算才能得到结果，但这个过程编译器会帮你搞定，只是运算时间比8位运算长。

8位内核运算32位要比运算8位时间长，但32位内核运算32位不会比运算8位长（甚至还更快）。

在C语言里面直接用 int 定义变量就可以运算32位了，或者你用 int32_t 会更稳妥地定义了32位。

8位单片机如何运行32位数据运算

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