嵌入式学习笔记 - 关于单片机的位数

通常我们经常说一个单片机是8位的，16位的，32位的，那么怎么判断一款单片机的位数是多少位呢，判断的依据是什么呢，

一 单片机的位数

单片机的位数是指单片机数据总线的宽度，也就是一次能处理的数据的位数（bit），不是地址总线的宽度，也不是存储器的位宽，地址线的位数可以跟数据线不一致，像51单片机的地址总线为16位，但是它是8位单片机，ARM的存储器也有8位的但是它是32位机。

顾名思义，单片机的位数越多，一次能处理的数据也就越大，一次能搬运执行的命令也就越复杂，性能也就越强，例如stm32F1系列的性能可以到16~17，而51单片机只能到2~3。

但是8位单片机也有他的优势，就是在达到某些低性能的应用场景下，它的指令与数据更密集，能利用较小的空间实现同样的功能，成本比较低。

二  8位，16位，32位单片机的典型代表以及应用场景

8位单片机，典型的是51系列的，再高级点用AVR、pic的，功能方面，似乎都不会很复杂，一般可能是控制类的多一下。一般不跑嵌入式OS。

16位的单片机，例如MSP430，感觉16位的单片机比较尴尬，高不成低不就，要求低一点，8位MCU就够，高级点不如用32位MCU。一般不跑嵌入式OS。

32位的，就高级点了，一般能跑嵌入式OS，例如ucos2，ucos3，uclinux等等，能做更多复杂的功能。用OS和不用OS的话，编程的思路差异比较大。功能一般有面向控制的，也有简单消费类电子的。

三 编程差异性：

单纯C写代码没啥区别，一般编译器把初始化都做了，需要注意的是，8位单片机定义变量最小可以到1位bit，最大位数可能只能是8位uint8_t, 而16位,32位单片机最小只能到8bit uint8_t, 最大可能能到32bit，uint32_t.

再有就是变量字节对齐问题，32位机字起始地址必须是0,4,8，C这样的4的整数倍，如果一个char型的变量赋值给一个int型字变量，要通过强制类型转换，内存会自动先转换到4字节对齐再赋值。

还有就是结构体中成员对齐的问题，如果在一个 32-bit 类型的成员前面，有 char 及 short 类型成员，且没有凑齐到 32-bit 自然边界，那么编译器将会自动补 NULL 来填充。可以参考另一篇文章-《结构体成员对齐问题》