为什么会有大小端模式之分呢?

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温屿17
2022-06-06 · TA获得超过1.2万个赞
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  这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个 如何将多个字节安排 的问题。因此就导致了 大端存储模式 和 小端存储模式 。
  例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

• Little-Endian:低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。示例数字0x12 34 56 78在内存中的表示形式:
   内存 低地址 -----------------> 高地址
   0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12 *
  
低位子节 -----------------> 高位子节*

• Big-Endian:高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。示例数字0x12 34 56 78在内存中的表示形式:
   内存 低地址 -----------------> 高地址
      0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78
   高位子节 -----------------> 低位子节

可见,大端模式和字符串的存储模式类似。但是也有各自的特点:
• 小端模式 :强制转换数据不需要调整字节内容,1、2、4字节的存储方式一样。
• 大端模式 :符号位的判定固定为第一个字节,容易判断正负。

则可以通过以下方式判断机器的子节序

或者 利用联合体union成员的存放顺序都是从低地址开始的特性来做判断。

为了方便讨论,假设m_RegMW[0] = 0x3456; 在内存中为0x56、0x34。
现要将该数据发出,如果不进行数据转换直接发送,此时发送的数据为0x56,0x34。而Modbus是大端的,会将该数据解释为0x5634而非原数据0x3456,此时就会发生灾难性的错误。所以,在此之前,需要将小端数据转换成大端的,即进行高字节和低字节的交换,此时可以调用步骤五中的函数BigtoLittle16(m_RegMW[0]),之后再进行发送才可以得到正确的数据。

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