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3个字让你记住单片机的大小端模式

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elephant00|  楼主 | 2022-11-23 09:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

一、什么是大小端?


我们常常提到的大小端,其英文名字为“endianness”,直译过来就是“字节序”的意思,是内存中存储数据的字节顺序(注意:一定要记住是“字节的顺序”,因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**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。



二、详解大小端模式



假设,需要存储的32bit的数据为:0x11223344。
1667351094659149.png
对于大端模式:低位地址存储着高字节的数据。
1667351099249047.png
对于小端系统:低位地址存储着低字节的数据。

1667351107779343.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。
1667351113862541.png



三、如何判断大小端模式?



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。




//检查大小端模式,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。




//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是大端还是小端模式?



如下图所示,从STM32手册介绍中可以发现,我们常用的STM32单片机符合“小弟弟”的存储逻辑,属于小端系统。

1667351142356612.png


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