今天這篇文章，想跟大家分享一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)（PLC編程）的基礎(chǔ)知識(shí)：即數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放序列（字節(jié)序）的問題。沒看明白？詳細(xì)說明下：我們知道，“位”（bit）是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位，八個(gè)“位”組成一個(gè)字節(jié)（Byte），兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)“字”（Word），其中一個(gè)字節(jié)為該“字”的低字節(jié)，另一個(gè)字節(jié)為該“字”的高字節(jié)。

好了，現(xiàn)在問題來了：當(dāng)我們把一個(gè)整數(shù)（比如十六進(jìn)制數(shù)：0x0384）存放到一個(gè)“字”里的時(shí)候，可以有兩種存放方法：一種方法可以把“0x03”存放到低字節(jié)，把“0x84”存放到高字節(jié)；另一種方法正好相反：可以把“0x03”存放到高字節(jié)，把“0x84”存放到低字節(jié)。

應(yīng)該使用哪種存放方式呢？這個(gè)問題，曾經(jīng)在計(jì)算機(jī)科學(xué)界引起巨大的爭(zhēng)論。1980年，英國計(jì)算機(jī)科學(xué)家丹尼·科恩（Danny Cohen）發(fā)表了一篇題為“在圣戰(zhàn)中祈求和平（On Holy Wars and a Plea for Peace）”（注：北島李工譯）的論文。丹尼·科恩在論文中引述了英國作家喬納森·斯威夫特（Jonathan Swift）于1726出版的一部長(zhǎng)篇諷刺小說：格列佛游記（Gulliver's Travels）中的一個(gè)故事。故事中小人國的臣民為水煮蛋應(yīng)該是從大的一端（Big-End）剝開還是小的一端（Little-End）剝開而爭(zhēng)論不休。主張從大的一端（Big-End）把水煮蛋剝開的人被稱為Big-Endian（大端），主張從小的一端（Little-End）把水煮蛋剝開的人被稱為L(zhǎng)ittle-Endian（小端）。

丹尼·科恩在論文中用這個(gè)故事進(jìn)行類比，并提出了最高權(quán)重位（Most Significant Bit，MSB）和最低權(quán)重位（Least Significant Bit，LSB）的概念。

所謂“最高權(quán)重位（MSB）”，是指二進(jìn)制數(shù)制中，位數(shù)最大的位。所謂“最低權(quán)重位（LSB）”，是指二進(jìn)制數(shù)制中，位數(shù)最小的位。比如二進(jìn)制數(shù)：1101，最左邊的“1”，能代表“2”的“3”次方；從左數(shù)第二個(gè)“1”，能代表“2”的“2”次方；而最右邊的“1”，代表“2”的“0”次方。可見最左邊的“1”權(quán)重最高，所以該位就是“最高權(quán)重位（MSB）”，最右邊的“1”權(quán)重最低，所以該位就是“最低權(quán)重位（LSB）”。

把“最高權(quán)重位（MSB）”存放到低字節(jié)，把“最低權(quán)重位（LSB）”存放到高字節(jié)，這種字節(jié)序，稱為“大端（Big-Endian）”字節(jié)序；相反，把“最低權(quán)重位（LSB）”存放到低字節(jié)，把“最高權(quán)重位（MSB）”存放到高字節(jié)，這種字節(jié)序，稱為“小端（Little-Endian）”字節(jié)序。

比如：要把十六進(jìn)制數(shù)0x01020304，存放到起始地址為0x100的地方。按照大端（Big-Endina）字節(jié)序存放的方式，會(huì)把0x01存放到起始地址0x100中，把0x04存放到地址0x103中；而如果按照小端（Little-Endian）字節(jié)序方式存放，會(huì)把0x01存放到地址0x103中，把0x04存放到地址0x100中，如下圖：

英特爾X86的微處理器使用的小端（Little-Endian）字節(jié)序，ARM系列單片機(jī)使用的是大端（Big-Endian）字節(jié)序。西門子S7系列PLC使用大端（Big-Endian）存放方式，比如：給DB801.DBW510賦值W#16#0384(即：0x0384），在線監(jiān)控發(fā)現(xiàn)DB801.DBB510的值為0x03，DB801.DBB511的值為0x84，可見存放方式為大端（Big-Endian）字節(jié)序。

網(wǎng)絡(luò)傳輸也存在字節(jié)序的問題，以太網(wǎng)使用大端（big-endian）字節(jié)序，串口通信（RS232）使用小端（little-endian）字節(jié)序。

好了，關(guān)于字節(jié)序就先聊到這里了。另外關(guān)于丹尼·科恩（Danny Cohen）那篇著名的論文，我Google到了英文原著，會(huì)稍加排版，放到官網(wǎng)本文的末尾，感興趣的可以下載來看看。

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工業(yè)串口通信之甲方乙方

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