做刷网站流量犯法吗,网站建设维护学什么,私人做网站需要多少钱,单页导航网站模板1. C语言中的位操作符因为C语言的设计目的是取代汇编语言#xff0c;所以它必须支持汇编语言所具有的运算能力#xff0c;所以C语言支持全部的位操作符(Bitwise Operators)。位操作是对字节或字中的位(bit)进行测试、置位或移位处理#xff0c;在对微处理器的编程中#xf…1. C语言中的位操作符因为C语言的设计目的是取代汇编语言所以它必须支持汇编语言所具有的运算能力所以C语言支持全部的位操作符(Bitwise Operators)。位操作是对字节或字中的位(bit)进行测试、置位或移位处理在对微处理器的编程中特别适合对寄存器、I/O端口进行操作。因而本节将对此作比较详细地介绍。6种位操作符的形式与含义如下 按位“与”(AND)| 按位“或”(OR)^ 按位“异或”(XOR)~ “取反” (NOT) 数据右移 数据左移1) 按位“与”运算按位“与”运算符 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“与”运算而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。操作的规则是仅当两个操作数都为1时输出的结果才为1否则为0。例如a 0x88b 0x81则a b 的运算结果如下0x88 1000 1000 a数 0x81 1000 0001 b数 1000 0000其中 运算符让a数0x88与B数0x81的1位与1位、2位与2位……7位与7位分别相“与”。由于“与”运算的操作规则是两个操作数中各位只要有1个为0其结果中对应的位就为0。而a数与b数中只有最高位(第7位)均为1因而该位结果为1其它各位结果都为0。通常我们可把按位“与”操作 作为关闭某位(即将该位置0)的手段例如我们想要关闭a数中的第3位而又不影响其它位的现状可以用一个数0xF7即二进制数1111 0111去与a数作按位“与”运算 0x88 1000 1000 a数 0xF7 1111 0111 屏蔽数 1000 0000注意这个数除第3位为0外其它各位均为1操作的结果只会将a数中的第3位置0而a数的其它位不受影响。也就是说若需要某个数的第n位关闭只需要将该数与另一个数按位相与另一个数除了相应的第n位为0外其它各位都为1以起到对其它各位的屏蔽作用。上面的运算可以用a a (0xF7) 来表示也可以用a (0xF7) 来表达。这两个表达式功能是相同的(见上节“复合赋值运算符”部分)但在源程序代码中常常见到的以第二种形式为多。2) 按位“或”运算按位“或” 运算符 | 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“或”运算而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。操作的规则是仅当两个操作数都为0时输出的结果才为0否则为1。例如a 0x88b 0x81则a | b 的运算结果如下0x88 1000 1000 a数| 0x81 1000 0001 b数 1000 1001通常我们可把按位“与”操作 作为置位(即将该位置1)的手段例如我们想要将a数中的第0位和1位置1而又不影响其它位的现状可以用一个数0x03即二进制数00000011去与a数作按位“或”运算0x88 1000 1000 a数| 0x03 0000 0011 屏蔽数 1000 1011注意这个数除第0、1位为1外其它各位均为0操作的结果只会将a数中的第0、1位置0而a数的其它位不受影响。也就是说若需要某个数的第n位置1只需要将该数与另一个数按位相“或”另一个数除了相应的第n位为1外其它各位都为0以起到对其它各位的屏蔽作用。上面的运算可以用a a | (0xF7) 来表示也可以用a | (0xF7) 来表达。3) 按位“异或”运算按位“异或”运算符 ^ 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“异或”运算而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。异或运算操作的规则是仅当两个操作数不同时相应的输出结果才为1否则为0。例如a 0x88b 0x81则a ^ b 的运算结果如下0x88 1000 1000 a数^ 0x81 1000 0001 屏蔽数 0000 1001按位“异或”运算 ^ 具有一些特殊的应用介绍如下① 按位“异或”运算可以使特定的位取反例如我们想让a数中的最低位和最高位取反只要用0x81即二进制数10000001去与它作按位“异或”运算其运算结果同上式。经过操作后最高位的值已经由1变0而最低位的值也已经由0变1起到了使这两位翻转的效果。其它位的状态保持不变。可以看到这个数除最低位、最高位为1外其它各位均为0操作的结果只会将a数中的第0、7位取反而a数的其它位不受影响。也就是说若需要某个数的第n位取反只需要将该数与另一个数按位相“异或”另一个数除了相应的第n位为1外其它各位都为0以起到对其它各位的屏蔽作用。上面的运算可以用a a ^ (0x81) 来表示也可以用a ^ (0x81) 来表达。② 直接交换两个变量的值例如若有变量a 3b 4想要交换它们的值可以做如下一组操作a ^ bb ^ aa ^ b首先a ^ b: a 0000 0011^ b 0000 0100a 0000 0111其次b ^ a: b 0000 0100^ a 0000 0111b 0000 0011最后a ^ b: a 0000 0111^ b 0000 0011a 0000 0100这样a、b两个变量中的值就进行了对调。4)“取反”运算“取反”运算符 ~ 的作用是将各位数字取反所有的0置为11置为0。例如1001 0110 取反后为0110 1001。5) 数据右移数据右移操作符 将变量的各位按要求向右移动若干位。右移语句的通常形式是variable 右移位数如a 1111 0000进行 a a 2 操作后a 0011 1100。6) 数据左移数据左移操作符 将变量的各位按要求向左移动若干位。左移语句的通常形式是variable 无论是左移还是右移当某位从一端移出时另一端出现的空白将以从外面移入的0(某些计算机是送1详细内容请查阅相应C编译程序用户手册)来补充。这说明移位不同于循环从一端移出的位并不送回到另一端去移去的位永远丢失了同时在另一端只能补上相应位数的0。移位操作可用于整数的快速乘除运算左移一位等效于乘2而右移一位等效于除以2。如x 7 二进制表达为0000 0111x 1 0000 1110相当于 x 2*714x 3 0111 0000相当于 x14*2*2*2112x 2 1100 0000 x 192在作第三次左移时其中一位为1的位移到外面去了而左边只能以0补齐因而便不等于112*2*2448而是等于192了。当x按刚才的步骤反向移动回去时就不能返回到原来的值了因为左边丢掉的一个1再也不能找回来了x 2 0011 0000 x48x 3 0000 0110 x48/86x 1 0000 0011 x6/23移位操作还可以配合其它位操作夫对寄存器或者数据I/O接口的各个位进行设置、检测具体方法见下一节。2.位操作符的一些实用方法介绍1) 学会应用复合运算符如前面所介绍的位操作运算符可以和赋值运算符“”一起组成复合运算符。即如下5个 、、、^、|其中x y相当于x x yx y相当于x x yx y 相当于x x yx ^ y 相当于x x ^ yx | y 相当于x x | y学会在C语言中使用复合运算符可以简化源程序优化目标程序。2) C 语言中一些常见的位操作方法由于我们此处学习C 语言的目的主要是为了开发微控制器的控制程序为此我们特别关注一下对MPU的寄存器、I/O中某一位的操作语句。假如要对PORTA(端口A)的某些位进行赋值、置0、置1、取反、测试可能会用到如一下一些语句① PORTA 0x87给整个PORTA赋值作用是将1000 0111这个数赋予PORTA即让PORTA的第0、1、2和7位置1其它位清0。② PORTA (17)给整个PORTA赋值作用等价于PORTA 0x80将1000 0000这个数赋予PORTA将指定的第7位置1其余各位置0。只不过这里包括了两个步骤即先是括号中的17操作表示将0x01这个数左移7位其值变成0x80再将它赋予PORTA。③ PORTA (17) | (1 3) | (1 2)给整个PORTA赋值作用与②中的操作相同但是是分别对7、3、2位置1而将其它各位均置0。它先要分别对三个括号中给定的值进行移位操作再将它们按位“与”最后将值赋予PORTA。即1000 0000 (1 7) 0000 1000 (1 3) | 0000 0100 (1 2) PORTA 1000 1100④ PORTA 0x80使PORTA中的指定位清0等价于PORTA PORTA (0x80)。由于0x80的二进制表达形式为1000 0000利用其最高位为1其它各位均为0的特性作为一个模板将其等于1的那些位(如本例中的第7位)屏蔽起来使之保持不变而将其它位清0(不管原来为0还是为1)。因为PORTA与0x80按位“与”的结果如下PORTA 0x87 1000 0111 0x80 1000 0000 1000 0000操作后第7位的原来值1被保留其它各个位被清0其中最低的3位原来为1现在均为0了。⑤ PORTA (17)它也等价于PORTA 0x80这里也包括了两个步骤即先执行括号中的17操作将0x01左移7位其值变成0x80再将它与PORTA做按位“与”。该操作将除指定的第7位以外的各个位清0。⑥PORTA ~ (1 7)该指令在等号后面加了取反符号 ~ 。与上一条操作的区别是在与PORTA做按位“与”前还将0x80先行取反将10000000转换成0111 1111再做按位“与”操作。这样的操作结果是将指定的第7位清零其它各位保持不变。⑦ PORTA | (17)等价于PORTA PORTA | (17)这里也是先执行括号中的17操作将0x01左移7位其值变成0x80再将它与PORTA做按位“或”。若操作前PORTA的初始值为0x07则PORTA 0000 0111| 0x80 1000 0000PORTA 1000 0111该操作将最高位置1其它各位保持不变。要注意的是这条指令与PORTA (17) 相比虽然都可以使指定的某一位置1但它们有着不同之处。PORTA (17) 执行后虽然某一位被置1了但其它的位却被修改了即不管PORTA的初始值为什么原来为1的位都会被0覆盖执行的结果总是为1000 0000。而本条指令却可以将其它位屏蔽起来在改变要设置的那一位的同时并不改变其它位的状态。3) 巧用C语言中的位操作方法① 将寄存器的指定位置1或清0在实际应用中经常利用PORTA | (1 n) 这条指令将寄存器的任意位置1而又不影响其它位的现有状态。比如说你如果想将第4位置1就使用PORTA | (1 4) 就行了。当然也可以使用PORTA | (1 7) | (1 4 ) | (1 0) 这样的指令一次将设第8、5和1位置1但又不影响到其它位的状态。在实际应用中经常利用PORTA ~ (1 n) 这条指令将寄存器的任意位清0而又不影响其它位的现有状态。比如说你如果想将第4位清0就使用PORTA ~ (1 4) 就行了。在启动nRF905芯片向空中发送数据时采用以下函数void nrf905_TxSend(void){ PORTD|(110us PORTD ~(1其中让PORTD中控制TRX_CE信号的那一位先置1再清0输出一高一低的脉冲信号就在一个脉冲周期内完成了一次数据发送。因为在程序的开头已经定义TRX_CE信号为PD6位即TRXCE 6因而上面两行程序等价于PORTD|(1 6);PORTD ~(1 6);② 测试寄存器指定位的状态nRF905在接收数据过程中要分别发出CD、AM和DR信号而MPU也要分别对这些位进行检测看它们是否变高若变高就执行下一步否则就跳出分支返回主程序。下面就是对这些位进行检测的一段函数void nrf905_RxRecv(void){while ((PIND(1位为何值由于和0相与这些位的结果都为0我们关心的只有第2位的状态。由于该位与1相与只要DR为高就会有PIND xxx x1xx 0000 0100 结果 0000 0100结果的第二位的状态为1也就是整个表达式(PIND(1PIND xxxx x0xx 0000 0100 结果 0000 0000也就是整个表达式的结果为0(PIND(1
