会议专属网站平台建设报价单,电子政务门户网站建设,网页设计页面,网站代码备份1、常用位操作符 1.1、位与 (1)注意#xff1a;位与符号是一个#xff0c;两个是逻辑与。 (2)真值表#xff1a;100 111 000 010 (3)从真值表可以看出#xff1a;位与操作的特点是#xff0c;只有1和1位于结果为1 (1)注意位与符号是一个两个是逻辑与。 (2)真值表100    111    000    010     (3)从真值表可以看出位与操作的特点是只有1和1位于结果为1其余全是0. (4)位与和逻辑与的区别位与时两个操作数是按照二进制位彼次对应位相与的逻辑与是两个操作数作为整体来相与的。举例0xAA0xF00xA0,    0xAA 0xF01 1.2、位或| (1)注意位或符号是一个|两个||是逻辑或。 (2)真值表1|01    1|11    0|00    0|11 (3)从真值表可以看出位或操作的特点是只有2个0相位或才能得到0只要有1个1结果就一定是1. (4)位或和逻辑或的区别位或时两个操作数是按照二进制位彼次对应位相与的逻辑或是两个操作数作为整体来相或的。 1.3、位取反~ (1)注意C语言中位取反是~C语言中的逻辑取反是! (2)按位取反是将操作数的二进制位逐个按位取反1变成00变成1而逻辑取反是真在C语言中只要不是0的任何数都是真变成假在C语言中只有0表示假、假变成真。 实验任何非0的数被按逻辑取反再取反就会得到1任何非0的数倍按位取反再取反就会得到他自己 1.4、位异或^ (1)位异或真值表1^10     0^00    1^01    0^11     (2)位异或的特点2个数如果相等结果为0不等结果为1。记忆方法异或就是相异就或操作起来。 位与、位或、位异或的特点总结 位与任何数其实就是1或者0与1位与无变化与0位与变成0 位或任何数其实就是1或者0与1位或变成1与0位或无变化 位异或任何数其实就是1或者0与1位异或会取反与0位异或无变化 1.5、左移位 与右移位 C语言的移位要取决于数据类型。 对于无符号数左移时右侧补0相当于逻辑移位 对于无符号数右移时左侧补0相当于逻辑移位 对于有符号数左移时右侧补0叫算术移位相当于逻辑移位 对于有符号数右移时左侧补符号位如果正数就补0负数就补1叫算术移位 嵌入式中研究的移位以及使用的移位都是无符号数 2、位与位或位异或在操作寄存器时的特殊作用 2.1、寄存器操作的要求特定位改变而不影响其他位 (1)ARM是内存与IO统一编址的ARM中有很多内部外设SoC中CPU通过向这些内部外设的寄存器写入一些特定的值来操控这个内部外设进而操控硬件动作。所以可以说读写寄存器就是操控硬件。 (2)寄存器的特点是按位进行规划和使用。但是寄存器的读写却是整体32位一起进行的也就是说你只想修改bit5bit7是不行的必须整体32bit全部写入 (3)寄存器操作要求就是在设定特定位时不能影响其他位。 (4)如何做到答案是读-改-写三部曲。读改写的操作理念就是当我想改变一个寄存器中某些特定位时我不会直接去给他写我会先读出寄存器整体原来的值然后在这个基础上修改我想要修改的特定位再将修改后的值整体写入寄存器。这样达到的效果是在不影响其他位原来值的情况下我关心的位的值已经被修改了。 2.2、特定位清零用 (1)位与操作的特点任何数其实就是1或者0与1位与无变化与0位与变成0 (2)如果希望将一个寄存器的某些特定位变成0而不影响其他位可以构造一个合适的1和0组成的数和这个寄存器原来的值进行位与操作就可以将特定位清零。 (3)举例假设原来32位寄存器中的值为0xAAAAAAAA我们希望将bit8bit15清零而其他位不变可以将这个数与0xFFFF00FF进行位与即可。 2.3、特定位置1用| (1)位或操作的特点任何数其实就是1或者0与1位或变成1与0位或无变化 (2)操作手法和刚才讲的位与是类似的。我们要构造这样一个数要置1的特定位为1其他位为0然后将这个数与原来的数进行位或即可。 2.4、特定位取反用^ (1)位异或操作的特点任何数其实就是1或者0与1位异或会取反与0位异或无变化 (2)操作手法和刚才讲的位与是类似的。我们要构造这样一个数要取反的特定位为1其他位为0然后将这个数与原来的数进行位异或即可。 3、如何用位运算构建特定二进制数 3.1、寄存器位操作经常需要特定位给特定值 (1)从上节可知对寄存器特定位进行置1或者清0或者取反关键性的难点在于要事先构建一个特别的数这个数和原来的值进行位与、位或、位异或等操作即可达到我们对寄存器操作的要求。 (2)解法1用工具软件或者计算器或者自己大脑计算直接给出完整的32位特定数。 优势可以完成工作难度也不大操作起来也不是太麻烦。 劣势依赖工具而且不直观读程序的人不容易理解。 评价凑活能用但是不好用应该被更好用的方法替代。 (2)解法2自己写代码用位操作符号主要是移位和位取反来构建这个特定的二进制数 3.2、使用移位获取特定位为1的二进制数 (1)最简单的就是用移位来获取一个特定位为1的二进制数。例如我们需要一个bit3bit7为1隐含意思就是其他位全部为0的二进制数可以这样(0x1f3) (2)更难一点的要求获取bit3bit7为1同时bit23bit25为1其余位为0的数((0x1f3) | (723)) 3.3、再结合位取反获取特定位为0的二进制数 (1)这次我们要获取bit4bit10为0其余位全部为1的数。怎么做 (2)利用上面讲的方法就可以(0xf0)|(0x1fffff11)。但是问题是连续为1的位数太多了这个数字本身就很难构造所以这种方法的优势损失掉了。 (3)这种特定位比较少为0而其余位大部分为1的数不适合用很多个连续1左移的方式来构造适合左移加位取反的方式来构造。 (2)思路是先试图构造出这个数的位相反数再取反得到这个数。譬如本例中要构造的数bit4bit10为0其余位为1那我们就先构造一个bit4bit10为1其余位为0的数然后对这个数按位取反即可 3.4、总结位与、位或结合特定二进制数即可完成寄存器位操作需求 (1)如果你要的这个数比较少位为1大部分位为0则可以通过连续很多个1左移n位得到。 (2)如果你想要的数是比较少位为0大部分位为1则可以通过先构建其位反数然后再位取反来得到。 (3)如果你想要的数中连续1连续0的部分不止1个那么可以通过多段分别构造然后再彼此位与即可。这时候因为参与位或运算的各个数为1的位是不重复的所以这时候的位或其实相当于几个数的叠加。 4、位运算实战演练 回顾要置1用位或|用清零用位与要取反用异或^取反~和左移 右移用来构建特定二进制数。 4.1、给定一个整型数a设置a的bit3保证其他位不变。 a a | (13); //或者 a | a | (13); 4.2、给定一个整形数a设置a的bit3~bit7保持其他位不变。 a a | (0x1f3); 4.3、给定一个整型数a清除a的bit15保证其他位不变。 a a (~(115)); 4.4、给定一个整形数a清除a的bit15~bit23保持其他位不变。 a a (~(0x1ff15)); 4.5、给定一个整形数a取出a的bit3~bit8。 思路 第一步先将这个数bit3bit8不变其余位全部清零。 第二步再将其右移3位得到结果。 a a (0x3f3); a a3; 4.6、用C语言给一个寄存器的bit7bit17赋值937其余位不受影响。 关键点第一不能影响其他位第二你并不知道原来bit7bit17中装的值。 思路 第一步先将bit7bit17全部清零当然不能影响其他位。 第二步再将937写入bit7bit17即可当然不能影响其他位。 a a (~(0x7ff7)); a a | (9377); 4.7、用C语言将一个寄存器的bit7bit17中的值加17其余位不受影响。 关键点不知道原来的值是多少 思路 第一步先读出原来bit7bit17的值 第二步给这个值加17 第三步将bit7bit17清零 第四步将第二步算出来的值写入bit7bit17 unsigned int tem; tem a (0x7ff7); tem tem7; tem tem 17; a a (~(0x7ff7)); a a | (tem7); 4.8、用C语言给一个寄存器的bit7bit17赋值937同时给bit21bit25赋值17. 4.6的升级版两倍的4.6中的代码即可解决。 a a (~(0x7ff7)); a a | (9377);a a (~(0x1f21)); a a | (1721);分析这样做也可以但是效果不够高我们有更优的解法就是合两步为一步。 a a (~((0x7ff7) | (0x1f21))); a a | ((9377) | (1721)); //等效于 a (~((0x7ff7) | (0x1f21))); a | ((9377) | (1721)); 5、用宏定义来完成位运算 5.1、直接用宏来置位置为1、复位最右边为第1位 //用宏定义将32位数x的第n位右边起算也就是bit0算第1位置位 //在1后面加个U表明这个1是无符号数 #define SET_BIT_N(x,n) (x | (1U(n-1))) //用宏定义将32位数x的第n位右边起算也就是bit0算第1位清零 #define SET_BIT_N(x,n) (x ~(1U(n-1))) //用宏定义将32位数x的第n位到第m位右边起算也就是bit0算第1位m是高位置位 //算法第一步先得到32位1~0U // 第二步将第一步得到的数右移x位即可得到m-n1个1 (~0U)(32-(m-n1)) #define SET_BIT_N_M(x,n,m) (x | (((~0U)(32-(m-n1)))(n-1)))void main(void) {unsigned int a 0;unsigned int a 0;b SET_BIT_N(a, 4);printf(b 0x%x.\n, b);return 0; } 5.2、截取变量的部分连续位 例如变量0x88, 也就是10001000b若截取第24位则值为100b 4  #define GETBITS(x, n, m) ((x ~(~(0U)(m-n1))(n-1)) (n-1)) 分析这个题目相当于4.5中做的事情只不过要用宏来实现。这个题目相当于是要把x的bit(n-1)到bit(m-1)取出来 复杂宏怎么分析((x ~(~(0U)(m-n1))(n-1)) (n-1)) 第一步先分清楚这个复杂宏分为几部分2部分 (x ~(~(0U)(m-n1))(n-1))                          (n-1) 分析为什么要(n-1)相当于是4.5中的第二步 第二步继续解析剩下的又分为2部分 x                  ~(~(0U)(m-n1))(n-1)          分析为什么要相当于4.5中的第一步     第三步继续分析剩下的 ~        (~(0U)(m-n1))                (n-1)  这个分析时要搞清楚第2坨到底应该先左边取反再右边还是先右边再左边取反。 解法第一查C语言优先级表第二自己实际写个代码测试。 说明这个式子应该是    ~(~(0U)(m-n1))                (n-1) 这就又分为2部分了