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8位、16位、32位單片機(jī)中的“XX位”指什么

作者: 時(shí)間:2016-11-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
8位、16位、32位是指單片機(jī)的“字長(zhǎng)”,也就是一次運(yùn)算中參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,這個(gè)位是指二進(jìn)制位。以8位為例,8位二進(jìn)制的表達(dá)范圍是0000,0000~1111,1111即十進(jìn)制的0~255,即每次參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)最大不能超過255。而16位機(jī)的字長(zhǎng)是16位,其數(shù)據(jù)表達(dá)范圍是0~65535,即每次參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)最大不能超過65535;32位單片機(jī)的字長(zhǎng)是32位,其數(shù)據(jù)表達(dá)范圍是0~4294967295,即每次參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)最大不能超過4294967295。
8位、16位、32位與單片機(jī)的性能密切相關(guān),通常32位機(jī)的性能要高于16位機(jī),而16位機(jī)的性能又要高于8位機(jī)。為什么會(huì)這樣呢?這要從2個(gè)方面來分析。第一,位數(shù)不同,運(yùn)算效率不同。對(duì)于8位機(jī)而言,由于在一次運(yùn)算中的每一個(gè)數(shù)都不能超過8位,因此即便如100+200=300這樣的運(yùn)算,它也不能一次完成,因?yàn)?00已超過了8位所能表達(dá)的最大范圍(255),因此,要對(duì)這樣的一個(gè)式子進(jìn)行運(yùn)算,就要編寫一段程序,將運(yùn)算分步完成,最后合成起來得到一個(gè)正確的結(jié)果。而如果采用16位單片機(jī)來運(yùn)算的話,那么一次運(yùn)算就夠了,顯然分步完成所需要的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單步完成所需要的時(shí)間。同樣道理,當(dāng)某個(gè)運(yùn)算的結(jié)果或者中間值大于65535時(shí),16位機(jī)也不能一次運(yùn)算,要分步實(shí)現(xiàn)它,而32位機(jī)則可以一次運(yùn)算完成。第二,商業(yè)因素。通常運(yùn)算能力越高,表示這個(gè)單片機(jī)性能越強(qiáng),當(dāng)然,價(jià)格高一些人們也可以接受,有了價(jià)格空間,生產(chǎn)商通常都會(huì)在這些芯片中提供更多的其他的功能,使得芯片的整體性能得到更大的提升。

典型的單片機(jī)中,80C51系列,PIC系列,AVR系列都是8位單片機(jī);80C196、MSP430系列是16位機(jī);而目前非常熱門的ARM系列則是32位機(jī)。


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