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单片机基础知识四问

时间:02-23 来源:互联网 点击:

8位、16位、32位是指单片机的“字长”,也就是一次运算中参与运算的数据长度,这个位是指二进制位。以8位为例,8位二进制的表达范围是0000,0000~1111,1111即十进制的0~255,即每次参与运算的数据最大不能超过255。而16位机的字长是16位,其数据表达范围是0~65535,即每次参与运算的数据最大不能超过65535;32位单片机的字长是32位,其数据表达范围是0~4294967295,即每次参与运算的数据最大不能超过4294967295。

8位、16位、32位与单片机的性能密切相关,通常32位机的性能要高于16位机,而16位机的性能又要高于8位机。为什么会这样呢?这要从2个方面来分析。第一,位数不同,运算效率不同。对于8位机而言,由于在一次运算中的每一个数都不能超过8位,因此即便如100+200=300这样的运算,它也不能一次完成,因为300已超过了8位所能表达的最大范围(255),因此,要对这样的一个式子进行运算,就要编写一段程序,将运算分步完成,最后合成起来得到一个正确的结果。而如果采用16位单片机来运算的话,那么一次运算就够了,显然分步完成所需要的时间要远远大于单步完成所需要的时间。同样道理,当某个运算的结果或者中间值大于65535时,16位机也不能一次运算,要分步实现它,而32位机则可以一次运算完成。第二,商业因素。通常运算能力越高,表示这个单片机性能越强,当然,价格高一些人们也可以接受,有了价格空间,生产商通常都会在这些芯片中提供更多的其他的功能,使得芯片的整体性能得到更大的提升。

典型的单片机中,80C51系列,PIC系列,AVR系列都是8位单片机;80C196、MSP430系列是16位机;而目前非常热门的ARM系列则是32位机。

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