深入分析存储器的位宽及与C的关系
一、硬件参数
1、CPU：s3c44b0x
字长32位；以字节为单位编址；数据处理支持三种数据类型：字节（8位）、半字（16位）、字（32位）；存储方式有大小端之分；25根地址线。
2、存储器
Ⅰ Flash ROM: SST39VF1601
数据位宽为16位（16根数据线）；20根地址线；2M(1M*16bit)。
Ⅱ SDRAM: HY57V641620HG
数据位宽为16位（16根数据线）；12根地址线（行地址选择线有12根，列地址选择线有8根（12根的低8根）），2根bank选择线，总共有22根有效地址线；8M(4bank*1M*16bit)。
3、
CPU编址：以字节（8bit）为单位
存储器编址：以其位宽为单位，也就是说每个存储器地址下的数据位数为位宽。如
8K*12bit的存储器中的12就是存储器的位宽，指每个存储器地址下数据的位数。
这个12与地址线的多少无关，8K就是指有8K个不同的地址8K=8*1024=2^? 2的多少次方等于8*1024就有多少根地址线，8=2^3, 1024=2^10, 那么8K=2^13 ，存储器地址线就为13根。
二、存储器容量、位宽及其地址线根数三者之间的关系
1、存储容量计量单位的换算
1M(MB,mbyte)=2^10K(KB,kbyte)=2^20B(byte);
1Mb(Mbit)=2^10Kb(kbit)=2^20b(bit)；
1字（Word）=2半字（half word）=4字节(B,byte)=4×8位(b,bit)。
2、关系的确立
以上面的SST39VF1601为例，
存储容量2M=16Mbit=16*2^20bit,
地址线寻址范围：2^20*16bit(地址线根数20，位宽16)。
以上面的HY57V641620HG为例，
存储容量8M=8*8Mbit=64*2^20bit,
地址线寻址范围：2^22*16bit=64*2^20bit(地址线根数22，位宽16)。
总结：
存储器位宽表示每个地址下有多少位数据，与它的数据线根数相等；
存储器的地址线根数(N)决定了它的地址编号范围（2^N）；
存储器的位宽与它的地址线根数是没有联系的；
而存储器容量是位宽与2^N的乘积，此处单位为bit。
三、CPU的寻址
CPU编址：每个cpu地址编码中存放一个8位数据
CPU的字长为N
最大寻址范围为2^N
四、存储器位宽与CPU和存储器地址线连接方式之间的联系
1、详情可参见文章《外设位宽为8、16、32时，CPU与外设之间地址线的连接方法》。
| CPU地址编号（每个地址存放8位数据） |
存储器地址编号（每个地址存放16位数据） |
|
| 00000（8位数据） |
00001（8位数据） |
00000（16位数据） |
| 00010 |
00011 |
00001 |
| 00100 |
00101 |
00010 |
| 00110 |
00111 |
00011 |
| 01000 |
01001 |
00100 |
上表是CPU地址与存储器地址对应关系。
2、此步是在硬件层面实现的，软件层面不必再做考虑。
五、数据类型及其在内存中的存储形式
1、整型数据
| 类型 |
符号表示 |
内存中占用的位数 |
数值范围 |
| 无符号 基本整型 |
unsigned [int] |
16（2字节） |
-2^15 – (2^15-1) |
| 有符号 基本整型 |
[signed] int |
16（2字节） |
0 – (2^16-1) |
| 无符号 短整型 |
unsigned short [int] |
16（2字节） |
-2^15 – (2^15-1) |
| 有符号 短整型 |
[signed] short [int] |
16（2字节） |
0 – (2^16-1) |
| 无符号 长整型 |
unsigned long [int] |
32（4字节） |
-2^31 – (2^31-1) |
| 有符号 长整型 |
[signed] long [int] |
32（4字节） |
0 – (2^32-1) |
注：有符号整型数据的最高位为符号位。[]内的是可要可不要的
2、实型数据
| 类型 |
符号表示 |
内存中占用位数 |
有效位数 |
数值范围 |
| 单精度型 |
float |
32（4字节） |
6-7 |
-3.4*10^(-38)-3.4*10^38 |
| 双精度型 |
double |
64（8字节） |
15-16 |
-1.7*10^(-308)-1.7*10^308 |
| 长双精度型 |
long double |
64（8字节） |
18-19 |
-1.2*10^(-4932)-1.2*10^4932 |
3、字符型数据
| 类型 |
符号表示 |
内存中占用位数 |
数值范围 |
| 无符号字符型 |
unsigned char |
8（1字节） |
0 - 255 |
| 有符号字符型 |
signed char |
8（1字节） |
-128 - 127 |
注：字符型数据和整型数据是通用的，但是应注意字符型数据只占用一个字节，它只能存放0 – 255范围内的整型数据。
六、底层编程实现CPU对存储器进行不同类型数据的读写操作
#define INT32U unsigned int // 16位无符号基本整型
#define INT16U unsigned short //16位无符号短整型
#define S32 int // 16位有符号基本整型
#define S16 short int // 16位无符号短整型
#define U8 unsigned char //8位无符号字符型
#define S8 char //8位有符号字符型，
1、接下来的这两个宏是对SST39VF1601 进行16位无符号短整型读写操作：
#define Writeflash(addr,dat) *((volatile INT16U *)(addr<<1))=(INT16U)dat
#define Readflash(addr) (*((volatile INT16U *)(addr<<1)))
解析：
addr<<1的主要目的就是使cpu的地址编号变化能跟上每存储一个单元数据地址编号的变化的步伐。这里的addr是CPU的地址编号，与存储器的地址编号无关。
第一个16位数据占据了CPU的两个地址编号00000和00001，因为CPU的每个地址编号只能存放8位的数据。第二个16位数据占据00010和00011两个CPU地址编号。
CPU地址编号左移1位目的是同步每存储一个单元数据所引起的CPU地址编号变化和CPU地址编号实际的变化，使CPU地址编号跨越1个编号正常进入下一个16位数据。
若不左移1位，当addr是00001时将取出00001和00010这两个CPU地址编号处的16位数据，这与前面数据所占得CPU的地址编号是不一致的。
2、接下来这两个宏是对HY57V641620HG进行8位字符型数据的读写操作：
#define WriteSdram(address,data) *((volatile U8 *)(address))=(U8)data
#define ReadSdram(address) *((volatile U8 *)(address))
解析：
第一个8位数据占据了CPU地址编号00000, 第二个8位数据占据了CPU地址编号00001。因此这里每8位数据占据的地址编号只有一个，CPU地址编号就不必如前面读写操作对address左移1位以适应每存储一个单元数据地址编号变化的步伐。
3、总结：
这里的左移与存储器和CPU地址线的错开一位接法方式是没有联系的，千万不要将两者混淆了。前者是在软件层面上实现的，后者是在硬件层面地址自动实现转换的。左移操作的起因：CPU每个地址编号只能存放8位数据，而对存储器存取数据类型占用字节数超过一个字节（8位数据）。