C 语言中一些常见的位操作方法(转)

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 = (1<<7)
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1<<7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 = (1<<7) | (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“或”,最后将值赋予PORTA。即:

                1000 0000 (1<< 7)
                0000 1000 (1<< 3)
          |     0000 0100 (1<< 2)
   PORTA =   1000 1100

④ 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 & = (1<<7)
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1<<7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1000

0000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 | = (1<<7)
等价于PORTA = PORTA | (1<<7),这里也是先执行括号中的1<<7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 0000
PORTA =   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 = (1<<7) 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 =

(1<<7) 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。

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:

/* ShockBurst 发射数据 */
void nrf905_TxSend(void)
{
   PORTD|=(1<<TRXCE);
   DelayUs(1);//>10us
   PORTD &= ~(1<<TRXCE);
}

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:
/*检查接收情况*/
void nrf905_RxRecv(void)
{
while ((PIND&(1<<CD))==0); //CD引脚置1,检测到载波信号
while ((PIND&(1<<AM))==0); //一般先AM=1指示地址匹配对
while ((PIND&(1<<DR))==0); //DR=1时表示数据接收对而且Crc正确
//nrf905已经接收到数据
       nrf905_ReadData(0);//读出nrf905中的数据
}
其中有:
while   ((PIND&(1<<DR))= =0); 或者:
if   ((PIND&(1<<DR))= =0); 语句,其功能就是对寄存器指定的位进行测试。
括号中是一个等式,我们将其拆分开介绍它的作用:
1<<DR:
DR在程序的开始已经被定义为2,(1<<DR)也就是(1<< 2),表示将0x01左移2位,结果为0000 0100;
PIND& (1<<DR):
PIND为PORTD端口的8位引脚的值,PIND& (1<<DR)表示让它和(1<<DR) 亦即和0000 0100按位相“与”。不管PIND的其它

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&(1<<DR))= = 0不成立,语句的逻辑值为0。
若DR为低,则有:

PIND     xxxx x0xx
&          0000 0100
   结果   =   0000 0000

也就是整个表达式的结果为0,(PIND&(1<<DR))= = 0成立,语句的逻辑值为1。
根据括号中逻辑值的情况,while 或者if 语句再决定程序的流向。

posted @ 2013-03-18 15:05  Juicy Fruit  阅读(1205)  评论(0编辑  收藏  举报