基本数据类型:了解Java中的数据类型

基本数据类型共包含12种，每一个数据类型都具备关键字、数据长度、取值范围和常数表达格式等属性。以字符型数据为例，该类型的关键字是Char，数据长度8bit，取值范围是ASCII字符集，常数表达格式为两个单引号包含的字符，如‘A’。STEP7基本数据类型的关键字、长度、取值范围和以常数为例子的表示方法见表5-1。

表5-1 STEP7的基本数据类型

（续）

下面简单介绍不同数据类型数据的表示方法：

（1）WORD（字）

一个WORD包含16个位，以二进制编码表示一个数值时，将16个位分为4个组，每个组4个位，组合表示数值中的一个数字或符号位，例如以十六进制表示数值W#16#1234的方法如图5-1所示，使用十六进制表示数值时没有符号位，所以十六进制表示的数值不可能有负值。

图5-1 一个WORD数据类型的十六进制表示方法

以BCD码表示+123方法如图5-2所示，BCD码通常表示时间格式数值，与十六进制表示方法相比较，BCD码带有符号位，数值中不能含有A、B、C、D、E、F等十六进制数字。计数器C同样使用BCD码表示，但是不识别符号位，例如+123和-123表示计数器的值相同，都是C#123。

图5-2 一个WORD数据类型的BCD码表示方法

DWORD与WORD的表示方法相同。

（2）INT（整数）

一个INT包含16个位，在存储器中占用一个字的空间。第16位为符号位，可以表示数值的正负。以二进制编码表示一个数值时，除符号位以外将每一位信号的数值相加即可以表示一个整数，例如以整数方式表示+34的位图排列如图5-3所示。

图5-3 一个INT数据类型的正整数表示方法

一个负数的位表示方法则是在正数的基础上将所有位信号取反后加1，如-34的表示方法如图5-4所示。

图5-4 一个INT数据类型的负整数表示方法

DINT与INT的表示方法相同。

（3）REAL（浮点数）

一个REAL包含32个位，在存储器中占用两个字的空间。STEP7中的REAL数据类型符合“IEEE standard754-1985”标准，一个REAL数值包括符号位S、指数e和尾数m，分别占用的位数如图5-5所示。指数e和尾数m的取值见表5-2。

图5-5 一个REAL数据类型的表示方法

表5-2 指数e和尾数m的取值

(www.xing528.com)

REAL数据类型的值等于1.m×2（^e-bias），其中

e：1≤e≤254

bias：bias=127

S：S=0值为正，S=1值为负。

例如浮点值12.25的表示方法为：

符号位S=0；

指数e=2⁷+2¹=128+2=130；

尾数m=2^-1+2^-5=0.5+0.03125=0.53125

浮点数值=（1+0.53125）×2^{（130-127）}=1.53125×8=12.25

西门子公司的PLC规定浮点值的小数部分最多为6位数，如果相差大于等于10⁷的两个浮点数进行运算，可能导致不正确的结果，例如100000000.0+1.0=100000000.0，因为值1.0在前者中无法表示（最小数值分辨率）。为了增加浮点运算的准确性，在程序中避免相差大于10⁷的两个浮点值进行加减运算。

（4）S5Time（SIMATIC时间）

S7系列PLC中的定时器使用S5 TIME的数据类型，格式为S5T#XH_XM_XS_XMS，其中H表示为小时；M表示为分钟；S表示为秒；MS表示为毫秒。时间数据以BCD码二进制编码的格式存储于16个位中，例如时基为1s（时间最小变化率为1s），时间值为127s的位图表示方法如图5-6所示。

图5-6 一个S5 TIME数据类型的表示方法

时基为时间的最小变化率，时基的几种方式见表5-3。

表5-3 S5 TIME数据格式的时基

同样一个定时器，BCD码的时间值最大为999，通过选择不同的时基可以改变定时器的定时长度，10ms时基的最大定时长度为9990ms，100ms时基的最大定时长度为99900ms，1s时基的最大定时长度为999s，10s时基的最大定时长度为9990s，所以定时器最大的定时长度为9990s（2H_46M_30S），但是最小分辨率将变为10s。在编写用户程序时可以直接装载设定的时间值，CPU根据时间值大小自动选择时基值，例如在程序中设定时间值为S5T#2M_30S，等于150s，大于100ms时基最大的定时长度而小于1s时基最大的定时长度，时基自动选择为1s；如果选择时间值为一个变量，则需要对时基值进行赋值，例如使用不支持SIMATIC S5 TIME数据格式的第三方HMI监控软件设定时间值时，需要设定时基值（西门子公司的WinCC软件支持SIMATIC S5 TIME数据格式，不需要选择）。

（5）TIME（IEC时间）

TIME（IEC时间）采用IEC标准的时间格式，占用32个位，格式为：T#XD_XH_XM_XS_XMS，其中D表示为天；H表示为小时；M表示为分钟；S表示为秒；MS表示为毫秒。在规定的取值范围内，TIME（IEC时间）类型数据可以与DINT类型的数据相互转换（T#0ms对应L#0），DINT数据每增加1，时间值增加1ms。与SIMATIC S5 TIME相比，没有时基，定时时间更长，但是每一个IEC时间定时器需要占用CPU的存储区。

（6）DATE（IEC日期）

DATE（IEC日期）采用IEC标准的日期格式，占用16个位，例如2006年8月12日的表示格式为：D#2006-08-12，按年-月-日排序。在规定的取值范围内，DATE（IEC日期）类型数据可以与INT类型的数据相互转换（D#1990-01-01对应0），INT数据每增加1，日期值增加1天。

（7）Time_OF_DAY

Time_OF_DAY（时间），占用32个位，例如10h11min58s312ms的表示格式为：TOD#10∶11∶58.312，按时∶分∶秒∶毫秒排序。在规定的取值范围内，Time_OF_DAY（时间）类型数据可以与DINT类型的数据相互转换（TOD#00∶00∶00.000对应0），DINT数据每增加1，时间值增加1ms。

注意：

上述介绍的为S7 CPU的数据类型，如果与第三方数据通信，需要注意数据类型的构成，如一些串口设备自定义浮点数据类型，与S7 CPU的数据类型不匹配，需要用户编程转换。