PLC中的数据处理和电脑中的数据处理基本是一致的。所有的CPU进行数据处理时,都是将其他进制的数据转换成二进制数进行加减乘除运算的。二进制数据是只有0和1两种状态的数据,在计算机内部电路中实际是以“高电平”和“低电平”来表示数据“1”和“0”的。

高电平

    高电平是电工程学中的一种叫法,与低电平相对。在逻辑电平中,保证逻辑门的输入电平高于某个输入电压(Vin)时,则认为输入电平为高电平。对于不同芯片,不同逻辑的电平信号而言。这个“Vin”也不是固定的。比如对于3.3v的TTL电平而言,低电平一般认为是1.6v以下为低电平(实际使用时都是输出0v作为低电平),1.8v-3.3v认为是高电平(在工程应用中一般高电平直接输出3.3v)。

    电平信号是用电压表示数字量的一种方法,只有0和1两种状态。高电平一般为“1”,低电平一般为”0″(有特殊情况,RS232电平信号是负逻辑,有兴趣的可以查一下)

低电平

    和高电平相对,表示数字量“0”。

二进制

    二进制”用于计算机计算则是最简捷方便的进制,对于1位数的计算有:0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10(有进位,此时需用2个位来表示)这些计算只需用典型的“与”、“或”、“非”逻辑电路就可组合完成运算了。

    计算机中完成数据计算的实际上是数字电路中的逻辑电路“与门”“或门”“非门”,二进制只有2种数据状态“低电平0”和”高电平1″。对于计算机来说,只认识高低电平0和1,所有的其他进制的数据都必须转换成二进制数据,计算机才能完成数据的处理运算。可以说二进制数据是计算机进行数据计算的基础,二进制对于计算机来说具有举足轻重的作用。(我们常听说计算机只认得0和1就是这个意思)。

    位的概念:一个二进制位称之为bit,一个比特位,简称为位。bit位是计算机数据存储的最小数据单元。1bit位只有0或者1两种状态。我们常说的8位数据,16位数据,32位数据实际上就是指这个数据可以由那么多个二进制位组成。

    “二进制”用于计算机计算则是最简捷方便的进制,对于1位数的计算有:

  • 0+0=0;
  • 0+1=1;
  • 1+0=1;
  • 1+1=10(有进位,此时需用2个位来表示)

    这些计算只需用典型的“与”、“或”、“非”逻辑电路就可组合完成运算了。

数据位图

    当需要处理的数值比较大时,就需用多个二进制位来表示,位数越多,可表示的数值越大,现在常用的CPU位(bit)数有:

位数 可一次处理的最大数值 应用说明
4bit 15(2^4-1) 消费类简单产品中还有使用,已很少
8bit 255(2^8-1) 如8051,常用于简单的控制系统中
16bit 65,535(2^16-1) 如808x,工业控制中有使用,使用较少
32bit 4,294,967,295(2^32-1) 如ARM,目前广泛应用于工控、消费类产品
64bit 18446744073709551615(2^64-1) 通用计算机中使用

    位数少的CPU,并非不能处理大的数值,只不过需要多次运算,有时还需要编程人员熟悉算法。就像大车一次可以搬运的货物,用小车就需要往返多次才能搬完,车越小,需要的次数越多,耗时也越多。

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