单元一（六）08C语言位操作方法.docVIP

单元一（6）08C语言位操作方法 一、位操作的基本概念 在嵌入式系统编程中，位操作使用频率很高。所谓“位操作”是对一个字节中的某一位的值置1或清，同时不改变其它位的值。例如：用某个I/O口控制小灯亮暗、LCD片选信号等，都需要对I/O口寄存器的某一位置高或置低，并且此时不能影响口上其它位的位值。对于这种操作，用位操作的汇编指令很容易实现。如： BSET #1 , PTA //置PTA.1为高电平 C语言中没有直接的位指令，它实现位操作的思想是：读出整个寄存器或内存的字节值，改变需要置1或清0的位，然后把整个值写回到寄存器或内存中。注意：在位操作时，一个字节的最低位是第0位，最高位是第7位。用位运算符实现位操作 C语言中提供了6种基本的位运算符：按位与()、按位或(|)、按位取反(~)、按位异或(^)、左移()及右移()，其基本用法如表所示。 根据与、或和异或运算的特点，可以得出如下结论： “按位与”运算的特点是参加运算的操作数的某位有0时，结果中的该位就是0，所以“按位与”运算可以实现位的清0操作。“按位或”运算的特点是参加运算的操作数的某位有1时，结果中的该位就是1，所以“按位与”运算可以实 现位的置1操作“按位异或”运算的特点是参加运算的某一个操作数的某位有1时，结果中的该位是另一个操作数的相应位取反，所以“按位异或”运算可以实现位的取反操作。 例如：A=0B=0C=0D=0： AB、A|C、A＾D的按位运算如下： A B (按位与) A C ｜(按位或) A D ^(按位异或) 在AB时，A的第3位清0；A|C时，A的第2位置1；A＾D时，A的第1和第2位均取反。这里的B、C、D称之为掩码，通过设定不同的B、C、D值可以改变A中不同的位。掩码可以用16进制或二进制常数表示，也可以用移位运算符的表达式来表示，上面的B和C可用以下方式来声明： #define B ~(1 3) 等价于 #define B 0#define C 1 2 等价于 #define C 0掩码以一个常量值的移位表达式来表示，更明确地指示了要测试的位所在的位置，并且编译器会单独用一个常量来替换这样的常量值表达式，这种形式不会产生任何额外的代码。 例如：改变寄存器device_register第2位值的方法如下：#define STATUS_MASK 12 //定义掩码 device_register= device_register | STATUS_MASK //将第2位置1 device_register= device_register (~STATUS_MASK) //将第2位置0 device_register= device_register ^ STATUS_MASK //将第2位取反 以上三种操作方法可以简写为： device_register |= STATUS_MASK //将第2位置1 device_register = (~STATUS_MASK) //将第2位置0 device_register ^= STATUS_MASK //将第2位取反 测试位 按位“与”运算最常用于测试单个位(或位域)的值，在需要关注的“位”所在位置由单独一个1组成的特征码与操作数作“与”运算，当关注的“位”是1时，结果才是非0值，即逻辑真值。在实际书写时，特征码通常用十六进制、二进制数或移位表达式。例如：要测试第4位是否为1，有以下几种写法： if ( (bits 0x10)!=0) if ( bits 0x10) if ( bits 0 if ( bits (14)) 由于任意非0值都解释为真，所以条件中可以省略对0的冗余比较。