1.2.2 16位与32位

1.位、数位、字节、字和双字

在学习资料或和他人进行交流时，经常会碰到位、字节、字、双字等这些名词，这里对这些名词术语做一些介绍。这些知识是学习和掌握PLC所必备的，务必要正确理解和应用。

PLC处理的量有两种：一种是开关量，即只有“1”和“0”两种状态的量，一个开关量就是一位，输入端X和输出端Y均是一位开关量。另一种是模拟量，模拟量要通过一定的转换（模数转换），转换成开关量才能由PLC进行处理。这种由模拟量转换过来的开关量，可以把它称为数据量。数据量虽然也是开关量，但它的特点是它是由多位开关量组成的一个存储单元整体，这些多位开关量在同一时刻同时被处理。根据计算机发展的过程，产生了4位、8位、16位、32位等整体处理的数据存储单元，同时也形成了位、字节、字、双字等名词术语。

位（bit）：数据量是由多个开关量组成的，其中每一个开关量也是只有两种状态，我们把每一个开关量称为数据量的位，也称二进制位（bit）。

数位（digit）：由4个二进制位组成的数据量。因4位很快被8位代替，所以现在已经很少用到数位这个名词了。

字节（byte）：由8个二进制位组成的数据量。8位机曾经存在很长一段时间，并由此派生出来一些高、低位的术语。如高4位（高址）、低4位（低址）、高位（MSD）、低位（LSD）等，如图1-7所示，b0为低位，b7为高位。

图1-7 字节组成

字（word）：由16个二进制位组成的数据量。如图1-8所示，b0为低位，b15为高位。b7～b0为低8位（低字节），b15～b8为高8位（高字节）。

图1-8 字组成

双字（D）：由32个二进制位组成的数据量。在FX系列PLC中，双字是由两个相邻的16位存储单元所组成的数据量整体。当用字来处理数据量时，碰到所表达的数不够或处理精度不能满足时，就用双字来进行处理。但是，在硬件中，并没有32位的整体存储单元（32位机才是32位存储单元）。同样，Dn为低16位，Dn+1为高16位，b31为高位，b0为低位，如图1-9所示。

图1-9 双字组成

关于位、字节、字、双字的含义，不同的PLC基本上是一致的。但关于位、字节、双字的关系处理，不同的PLC是不一样的。

例如，PLC的数据存储器容量，三菱FXPLC是以字计，而西门子则是以字节计。又如，在三菱FX系列PLC中，16位的字其高8位（b15～b8）在前，低8位（b7～b0）在后，而西门子PLC则相反，低8位（b15～b8）在前，高8位（b7～b0）在后。在三菱FX系列PLC中基本上没有字节的使用，数据量的处理统一按16位进行，而在西门子PLC中，可以以字节、字、双字等单位进行处理。

2.三菱FX系列PLC的双字处理

三菱FX系列PLC的数据寄存器为16位寄存器。16位数据量所表示的数值和数据的精度不能满足控制要求时，一般采用两个数据寄存器组成双字进行扩展。

三菱FX系列PLC的功能指令的助记符为16位操作的助记符，为表示16位和32位操作的区别，在助记符前加前缀“D”表示所执行的功能操作为32位操作。例如，加法指令的助记符ADD，如为ADD则为16位操作，如为DADD则为32位操作，两者不能混淆。但有些指令，例如，浮点运算指令，它没有16位操作，只有32位操作，因此，在应用时必须加D。

FX系列PLC规定，采用双字处理时，两个数据寄存器必须为编号相邻的数据寄存器。同时规定，编号大的为高16位，编号小的为低16位。例如，D0，D1可为双字寄存器，D1存高16位，D0存低16位。原则上讲，采用双字时，起始编号可以为偶号，也可以为单号，但建议采用偶号起始，如D2，D3；D20，D21等。在指令格式中，都用低位编号写入源址或终址。

【例1】说明指令DADD D0 D2 D10的操作功能。

ADD为加法指令，DADD表示32位加法操作，其操作功能将（D1，D0）的数与（D3，D2）的数相加，加的结果送到（D11，D10）中。

三菱FX系列PLC中不存在高于32位的操作，但在应用乘法指令时，结果会是一个64位数，其存储方式依然是编号紧紧相邻的4个数据寄存器，编号最小的为低位，编号最大的为高位。