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众所周知，计算机底层以二进制形式存储数据。然而，在实际的上位机应用中，与PLC等设备通信通常以字节数组形式进行报文传输。而最终显示的数据通常是布尔型、整型、浮点型或字符串等各种数据类型的数据。因此，需要进行字节数组与各种数据类型之间的相互转换，这也是上位机通信数据解析的核心。
我们在讲解各种数据类型的数据相互转换之前，首先要了解一下我们常用的数据类型具体有哪些？这里我们以字节为单位，列举了上位机开发中常用的11种数据类型，如表2-1所示。
表2-1 11种常用的数据类型
以上这些数据类型，在不同的PLC中，可能会使用不同的名称，如西门子PLC中的int对应C#中的short，西门子PLC中的dint对应C#中的int。因此，这个具体要看实际占用的长度和数据范围。C#中的数据类型与西门子PLC数据类型之间的对应关系如表2-2所示。
表2-2 C#中的数据类型与西门子PLC数据类型之间的对应关系
当了解各种数据类型后，我们来探讨一个重要概念—大小端。学过计算机编程或者做过PLC编程的人都应该知道，数据存储是有字节顺序之分的，但是很多人对大小端的概念还是比较模糊。
这是因为在计算机中，对于内存地址的描述很少会使用“大”和“小”这样的词，而是通常使用“高”和“低”来描述。将“大小端”理解为“高低字节顺序”，可能有助于更好地理解这一概念。
大小端的本质是指字节的存储顺序。简单来说，字节顺序是指多字节数据类型数据在内存中的存储顺序。通常有两种字节顺序：大端字节序和小端字节序。在PLC通信和网络通信中，字节顺序通常是固定的，可能与硬件或协议有关，但无论如何，它始终是确定的—要么是大端字节序，要么是小端字节序，并不会混合使用。
大端字节序和小端字节序的区别如下所述。
（1）大端字节序（Big-Endian），也称大端模式或网络字节序。在大端模式中，数据的高位字节存储在低位地址内，而低位字节存储在高位地址内。举个例子，对于数值0x12345678，按照大端模式存储，字节顺序为高位字节0x12存储在低位地址内、低位字节0x78存储在高位地址内，具体如图2-1所示。
（2）小端字节序（Little-Endian），也称小端模式或主机序。在小端模式中，数据的高位字节存储在高位地址内，低位字节存储在低位地址内。继续以0x12345678为例，按照小端模式存储，字节顺序为高位字节0x78存储在低位地址内、低位字节0x12存储在高位地址内，具体如图2-2所示。
大端模式和小端模式在计算机系统中各有其适用的场景，并没有明确的优劣之分。大端模式将高位字节存放在低位地址内，符合人类正常阅读习惯，而小端模式将低位字节存放在高位地址内，更有利于计算机处理数据。
图2-1 大端模式数据存储顺序
图2-2 小端模式数据存储顺序
当弄清楚大小端的区别之后，接下来思考另一个问题，即为什么存在大小端？
对于早期的计算机系统，处理器通常会从低位字节开始处理数据，因此大多数计算机内部采用小端模式，将低位字节存储在低位地址内。随着计算机处理器的进步，先处理高位还是低位字节对性能影响已经可以忽略不计，但为了向后兼容，计算机系统依然保留了大小端模式的选择。
大小端模式各有优势，小端模式强制转换类型时不需要调整字节内容，直接截取低位字节即可；大端模式由于符号位为第一个字节，很方便判断正负。
因为不同的计算机系统存储数据的方式是不一样的，比如常用的x86就是小端模式，而KEIL C51则是大端模式，很多ARM、DSP都是小端模式，不同品牌的PLC的大小端模式都是不一样的，有些ARM处理器还可以由硬件选择大端模式还是小端模式，这样就会导致，对于一个int类型的数据，它是占用4个字节的，但是其在不同系统中的存储顺序是不一样的。
同时，思考一下另外一个问题，即为什么上位机开发需要考虑大小端？
因为上位机跟PLC等硬件通信的时候，PLC本身就有一个大小端模式，而读取出来的是字节数组，必须按照PLC的大小端模式解析数据，这样才能得到想要的数据。例如，西门子PLC一般采用大端模式，那么我们解析数据的时候就要按照大端模式去解析；如果按照小端模式去解析，那么得到的结果肯定就是不正确的。
在实际应用中，还有可能出现大端反转、小端反转的情况，所以在大端模式和小端模式的基础上加了一层扩展，最终形成4种不同的字节顺序，这里采用枚举类型表示，代码如下所示。
总而言之，计算机在处理数据时会按顺序读取字节，而不考虑数据的大小端模式。程序在读取到数据后，需要根据第一个字节的位置来确定计算机的大小端模式，并据此决定是否需要进行转换。
如果读取到的第一个字节是高位字节，则表示计算机采用大端模式；反之，如果读取到的第一个字节是低位字节，则表示计算机采用小端模式。
大小端模式只是一种规定数据存储的字节顺序方式。在与不同硬件进行通信时，程序需要根据对方的大小端模式对数据进行正确的解析和处理。不同类型的硬件在设计时已经确定了其大小端模式，这种设定在硬件生命周期内不会改变。