大小端模式的区别

最近在学习USB，在看Keil C51代码的时候发现从PC机接收的USB数据在Keil C51环境里要交换高低字节，这是因为Keil的数据结构是大端模式，对于大端模式不是很清楚后来网上搜索发现有一篇文章介绍的比较详细，不敢独享贴出来大家学习。

   所谓的大端模式（Big-endian），是指数据的低位（就是权值较小的后面那几位）保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；
   所谓的小端模式（Little-endian），是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。
   为什么会有大小端模式之分呢？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果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。

   下面这段代码可以用来测试一下你的编译器是大端模式还是小端模式：

short int x;
char x0,x1;
x=0x1122;
x0=((char*)&x)[0]; //低地址单元
x1=((char*)&x)[1]; //高地址单元
若x0=0x11,则是大端; 若x0=0x22,则是小端......
上面的程序还可以看出，数据寻址时，用的是低位字节的地址。

 

也可以用下面的程序测试：

若处理器是Big_endian的，则返回0；若是Little_endian的，则返回1。 

u8 checkCPU( )

{

   {

       union w

       {  

           u8 a;

           u16 b;

       } c;

       c.a=0;

c.b = 1;

       return (u8)(c.a!=0?1:0);

   }

}

剖析：

嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU对操作数的存放方式是从低字节到高字节，而Big-endian模式对操作数的存放方式是从高字节到低字节。例如，16bit宽的数0x1234在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

内存地址	0x4000	0x4001
存放内容	0x34	0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为：

内存地址	0x4000	0x4001
存放内容	0x12	0x34

32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

内存地址	0x4000	0x4001	0x4002	0x4003
存放内容	0x78	0x56	0x34	0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为：

内存地址	0x4000	0x4001	0x4002	0x4003
存放内容	0x12	0x34	0x56	0x78

上面利用联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放的特性，获取CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写。

我用WINAVR GCC编程，利用上面的方法测试了一下发现是小端模式，所以我就不用交换字节啦！o(∩_∩)o…