8位单片机 16位 32位区别
指CPU处理的数据的宽度,参与运算的寄存器的数据长度?
如果总线宽度与CPU一次处理的数据宽度相同,则这个宽度就是所说的单片机位数
如果总线宽度与CPU一次处理的数据宽度不同:
1)总线宽度小于CPU一次处理的数据宽度,则以CPU的数据宽度定义单片机的位数,但称为准多少位。比如著名的Intel 8088,CPU是16位但总线是8位,所以它是准16位。
2)总线宽度小于CPU一次处理的数据宽度,则以CPU的数据宽度定义单片机的位数。
少位宽不是指总线宽度,也不是存储器的宽度,像51单片机的地址总线是16位的,但是它是8位机。像ARM的存储器也有八位的,但是它是32位机。而是指CPU处理的数据的宽度,也就是CPU一次数据的吞吐量。比如同一条指令:MOV R0 R2
在51单片机里面,R0和R2都是8位的,所以51的CPU一次只能处理8位数据。
在ARM里面,R0和R2是32位的,所以ARM的CPU一次能处理32位数据。这就是区别。
有啥复杂的, 一句话: 参与运算的寄存器的数据长度。
8位单片机的数据总线宽度为8位,通常直接只能处理8位数据;
16位单片机的数据总线宽度为16位,通常可直接处理8位或16位数据。
最本质的区别是内部CPU的字长不同,即CPU处理数据的最大位数不同,有8位和16位CPU的区别,你可以认为是ALU、寄存器的字长等。有的32位DSP芯片其外部接口数据总线是16位的,根据这个来判断是不行的
速度上有区别,取决于CPU、寄存器的字长。8位单片机不能直接处理16位数据,要按照8位数据来处理,要分几个过程来完成。而16位单片机,可直接处理16们数据,因为其ALU,寄存器等都是16位的,可一次完成8位单片机要多步完成的动作,特别是对于数据处理,16位单片机有它的优势。而且16位单片机大多数据接口都为16位。
说简单了就是16位的比8位快,8位的单片机发展时间长,且价格偏低。最重要的是在许多的应用场合能够胜任开发的任务。16位的单片机在功能上要比8位的强大很多,只在需要的场合使用。
你知道2进制吧,你是否知道单片机在进行计算的时候统统是2进制数的运算。所以8位单片机和16位单片机的最根本区别就是,8位单片机可以同时进行2个8位的2进制数相加,而16位单片机则大一倍,可以同时让2个16位的2进制数相加。
CPU能同时处理二进制数的位数是多少位,就称其是多少位的计算机。也有数据总线的位数是CPU位数的一半的情况,就称其是准多少位的计算机。比如CPU是16位,数据总线也是16位,则是16位计算机;CPU是16位,数据总线也是8位,则是准16位计算机。
原来是16位单片机想改用8位的替代是可以的,但电路及程序都要做相应改变,并且改为8位机后,在功能和速度上要能够满足你工作的需要才行。
32位程序移植到64位的要点
特别针对c/c++阐述,32位和64位源码级的不同,归根结底,就是机器字(设计指针的宽度)的位宽变化了,因此:

1、一些基本类型位宽变化了,还有一些类型位宽不确定,比如说int,相信99%的32位编译器(未作统计)都将int视为32位有符号型,但在64位编译器上,这点是不确定的,ms的编
译器,int型都还是32位有符号整型,但印象中存在某个平台的gcc编译器将int位宽增加到64位。诸如此类,需要特别注意
2、强制类型转换代码需特别注意,特别是c开发人员,对于指针和整型的理解已炉火纯青,借由整型空间存储指针的方法是很常用的(也是很方便的),由于强制转换代码的存在,编译器并不会提示诸如64位到32位转换中可能的信息损失,这也就导致了运行时可能的问题爆发。这一点需要特别注意,严查代码各处的强制转换。
3、模块间调用,严格说这一点还是由位宽变化导致的,做法还是需要筛查类型是否匹配的问题
这个主要是要注意8位机代码移植到32位机的问题,如果你51的C写得很规范移植会好点,如果写的不规范麻烦会大点,比如unsigned int 这个类型在8位机和32位编译出来的效果就是不一样的。还有就是ARM芯片会有字节对齐的问题,如果51的C里面用到了结构体,那么字节对齐的问题会出现在sizeof(结构体名)。这个函数因为字节对齐问题,可能会算出的结构体字节大小和你想的不一样。 其他好像也没有什么需要注意的了
32位程序移植到64位需要考虑的问题
概述
从32位到64位,根本性的区别在于两种数据类型发生了变化:long和pointer。在32位环境下,顾名思义,两者长度都是32位,也就是4个字节;而在64位环境下,都是8个字节。所以,当你把pointer或者long型数据赋给int型时,会发生数据截断(data truncation)。
 
32位与64位数据模型之间的区别
32位应用的数据模型我们称作ILP32(之所以这样命名,是因为int,long,pointer都是32位),而64位应用则采用LP64模型(意味着long,pointer变成64位了,其他的不变),在当前的32位环境下,我们可以认为int,long,pointer是等价的,因为它们占用相同的字节嘛,于是,就有很多混用的情况;但是,到了64位的时代,long和Poniter的大小都改变了,原来的假设不再成立。
 
用lint检测long/pointer的64位问题
采用-errchk=longptr64选项可以检查出把long/pointer表达式转换为int的情况,包括显式转换。
 
留心int和pointer
因为integer与pointer大小相同,所以32位代码中常常把pointer转换为int或者unsigned int,以便算术运算。为了移植,你可以把pointer转换为unsigned long,因为long和pointer都是等长的,无论是在ILP32亦或LP64,但是,为了使代码更清晰,推荐用uintptr_t,uintptr_t和intptr_t都需要包含头文件inttypes.h。
例如:下面代码在64位环境下编译出错:
char *p;
p = (char *) ((int)p & PAGEOFFSET);
% cc ..
warning: conversion of pointer loses bits
 
改用uintptr_t后,无论是32位或者64位都没问题:
char *p;
p = (char *) ((uintptr_t)p & PAGEOFFSET);
 
留心int和long
在ILP32中,可能从未对int和long加以区分,因此,混用的情况非常多,看下面代码:
int waiting;
long w_io;
long w_swap;
...
waiting = w_io + w_swap;
% cc
warning: assignment of 64-bit integer to 32-bit integer
 
留心对齐
出于访问的效率,结构中通常会有所谓的hole,用来保证其中的所有数据成员,起始地址都是对齐模数的倍数。
例如:
单片机printf函数struct bar {
  int i; 
  long j; 
  int k; 
  char *p;
};
在ILP32中,sizeof(bar)应该是16字节;在LP64中,应该是32!因为此时long/char *的对齐模数都变为8,为了保证满足对齐要求,i/k都被扩展为8字节了。
又例如:
struct bar {
  char *p;
  long j;
  int i;
  int k;
}
此时,无需扩展,sizeof(bar)=8+8+4+4=24.
 
留心union
union中的成员,必须保持平衡,也就是说,必须保证大小相等才有意义,所以移植时也要注意。
例如:
typedef union {
  double _d;
  long _l[2];
} llx_
在ILP32中,两者大小相同,都是8字节;移植到LP64,前者不变,后者为16字节,此时union已无意义,应改为:
typedef union {
  double _d;
  int _l[2];
} llx_
 
留心常量类型
在常量表达式中,精度的缺失会导致数据截断,例如:
int i = 32;
long j = 1 << i;
warning: left shift count >= width of type
什么意思?编译器抱怨左移的位数超过了数据类型的长度,结果就是j为0。
怎么修改呢?
int i = 32;
long j = 1L << i:
即可。
 
留心printf系列函数
在格式化串中,要注意:
%p兼容ILP32和L64。
如果有long型参数,必须加上l前缀;
另外就是作为目标的buffer必须够长。
 
留心sizeof
sizeof返回类型为unsigned long,如果返回给int型变量,可能发生截断。
 
留心derived data types
例如,这些定义在sys/types.h中的数据类型,其大小会随ILP32或者LP64而变化:
    * clock_t, which represents the system time in clock ticks
    * dev_t, which is used for device numbers
    * off_t, which is used for file sizes and offsets
    * ptrdiff_t, which is the signed integral type for the result of subtracting two pointers
    * size_t, which reflects the size, in bytes, of objects in memory
    * ssize_t, which is used by functions that return a count of bytes or an error indication
    * time_t, which counts time in seconds
 
留心边缘效应
局部代码发生类型改变,可能导致其他代码发生64位转换,例如函数的返回值由Int变为sszie_t,则所有调用该函数并获取其返回值的地方,都有可能发生意想不到的64位转换。
 
留心long array 对效率的影响
大型Long/unsigned long数组,在LP64下,相比ILP32,效率非常低,所以,如果int就足够,尽量不要使用Long,这一点,对于pointer arrary同样适用。