[嵌入式]STM32笔记D8

位操作运算

一、位操作符：

1.位与&(两个&&是逻辑与)

1&0=0 ?1&1=1 ?0&0=0 ?0&1=0

位与和逻辑与的区别：位与时两个操作数是按照二进制位批次对应位相与的；逻辑与是两个操作数作为整体来相与的。

2.位或|(两个||是逻辑或)

1|0=1 ?1|1=1 ?0|0=0 ?0|1=1

位与和逻辑或的区别：位或时两个操作数是按照二进制位批次对应位相或的；逻辑或是两个操作数作为整体来相或的。

3.位取反~（逻辑取反是！）

按位取反是将操作数的二进制位逐个按位取反（1变成0，0变成1）；而逻辑取反是真（只要不是的任何数都是真）变成假（只有0表示假）、假变成真。

4.位异或^

1^1=0 ?0^0=0 ?1^0=1 ?0^1=1

2个数如果相等为0，不等为1。

5.左移位<<；右移位>>

c语言移位取法于数据类型。

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o，负数就补1，叫算术移位)

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

二、位与位或位异或在操作寄存器的特殊作用

1.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。(举例:设原来32位寄存器中的值为:0xAAAAAAAA，希望将bit8~bit15清零而其他位不变，可以将这个数与0xFFFFOOFF进行位与即可)

2.特定位置1用|

(1)位或操作特点:（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)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。

3.特定位取反用^

(1) 位异或操作特点:（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)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。

三、用位运算构建特点二进制数

1.用移位获取特定位位1的二进制数

(1)如需要一个bit3~bit7为1的二进制数，可以这样:(0x1f<<3)

(2)难一点的要求:获取bit3~bit7为1，同时bit23~bit25为1，其余位为o的数:((0x1f<<3)|(7<<23))

2.结和位取反获得特定位为0的二进制数

(1)先试图构造出这个数的位相反数，再取反得到这个数。(如本例中要构造的数bit4~bit10为0其余位为1，那我们就先构造一个bit4~bit10为1，其余位为0的数，然后对这个数按位取反即可)

四、实例训练

1.给定一个整型数a，设置a的bit3，保证其他位不变。

a=a | (1<<3)；

2.给定一个整形数a，设置a的bit3~bit7，保持其他位不变。

a=a | ( 0b11111<<3)；

3.给定一个整型数a，清除a的bit15，保证其他位不变。

a=a & (~( 1<<15) )；

4.给定一个整形数a，清除a的bit15~bit23，保持其他位不变。

a=a & (~(0x1ff<<15))；

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bit3~bit8不变，其余位全部清零。

第二步，再将其右移3位得到结果。

a &=(0x3f<<3);a >>= 3;

6.用c语言给一个寄存器的bit7~bit17赋值937（其余位不受影响`）

思路：

第一步，先将bit7~bit17全部清零，不能影响其他位。

第二步，再将937写入bit7~bit17即可。
a &= ~(0x7ff<<7);a |= (937<<7) ;

7.用c语言将一个寄存器的bit7~bit17中的值加17（其余位不受影响）。

思路:

第一步，先读出原来bit7~bit17的值

第二步，给这个值加17

第三步，将bit7~bit17清零

第四步，将第二步算出来的值写入bit7~bit17

unsigned int a =0xc30288f8;
unsigned int tmp = 0 ;
tmp = a & (0x3ff<<7);
tmp >>= 7;
tmp += 17;
a |= tmp<<7;
printf ( "a = 0x%x\n",a);

8．用c语言给一个寄存器的bit7~bit17赋值937，同时给bit21~bit25赋值17。
a? &=? ~((0x3ff<<7)|(0xlf<<21));
a? |=? ((937<<7)|(17<<21));

五、宏定义来完成位运算

第一题: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

#define SET_BIT_N(x, n)? (x | (1U<<(n-1)))

第二题: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 CLEAR_BIT_N(x,n) ?(x & ~(1U<<(n-1)))

第三题: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

思路:第1步:先得到32位1:???? ~0U

? ? ? ? 第2步:将第1步得到的数右移x位即可得到(m-n+1)个1???????? (~0U)>>(32-(m-n+1))

#define SET_BIT_N_M(x, n，m)??(x|(((~0U)>>(32-(m-n+1)))<<(n-1)))

第四题：截取变量的部分连续位。

相当是要把x的bit(n-1)到bit(m-1)取出来。

#define GETBITS(x,n,m)? ((x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1))>>(n-1)