针对MCU的嵌入是开发中经常涉及到寄存器的操作,例如GPIO配置低寄存器GPIOx_CRL(共32个bit),有时需要改变其中的一位或者几位bit值,同时不能影响其它bit位的值。
例如,需要设置第0位bit=1时,不能简单的设置为:GPIOx_CRL=0x01 ,这样的方法会使得低配置寄存器GPIOx_CRL的其它比特位都置为0。
对于二进制位操作来说:
不管该位原来的值是0还是1,它跟0进行&运算,得到的结果都是0,而跟1进行&运算,将保持原来的值不变;
不管该位原来的值是0还是1,它跟1进行|运算,得到的结果都是1,而跟0进行|运算,将保持原来的值不变。
因此,设置第几位需要置1就将0x01左移几位,如:
GPIOx_CRL |= (0x01 << 0);
位操作用法可分为4类:
1、寄存器数据的位、字节读取操作:1)提取某一个字节,2)提取某一位;
2、寄存器数据的位、字节清零操作:1)清零某一个字节,2)清零某一位;
3、寄存器数据的位、字节置1操作: 1)将某一个字节置1, 2)将某一位置1;
4、判断某一位或某几位连续的值:1)判断某一位的值,2)判断某几位连续位的值。
1. 位、字节读取操作
/*以提取int型变量中某个字节为例*/ #define GET_LOW_BYTE0(x) ((x >> 0) & 0x000000ff) /* 获取第0个字节 */ #define GET_LOW_BYTE1(x) ((x >> 8) & 0x000000ff) /* 获取第1个字节 */ #define GET_LOW_BYTE2(x) ((x >> 16) & 0x000000ff) /* 获取第2个字节 */ #define GET_LOW_BYTE3(x) ((x >> 24) & 0x000000ff) /* 获取第3个字节 */
/*提取一字节变量中的某一位*/ #define GET_BIT(x, bit) ((x & (1 << bit)) >> bit) /* 获取第bit位 */
2. 位、字节清零操作
/*清零int型变量中某一个字节*/ #define CLEAR_LOW_BYTE0(x) (x &= 0xffffff00) /* 清零第0个字节 */ #define CLEAR_LOW_BYTE1(x) (x &= 0xffff00ff) /* 清零第1个字节 */ #define CLEAR_LOW_BYTE2(x) (x &= 0xff00ffff) /* 清零第2个字节 */ #define CLEAR_LOW_BYTE3(x) (x &= 0x00ffffff) /* 清零第3个字节 */
/*清零一字节变量中的某一位*/ #define CLEAR_BIT(x, bit) (x &= ~(1 << bit)) /* 清零第bit位 */
3. 位、字节置1操作
/*int型变量中的某个字节置1*/ #define SET_LOW_BYTE0(x) (x |= 0x000000ff) /* 第0个字节置1 */ #define SET_LOW_BYTE1(x) (x |= 0x0000ff00) /* 第1个字节置1 */ #define SET_LOW_BYTE2(x) (x |= 0x00ff0000) /* 第2个字节置1 */ #define SET_LOW_BYTE3(x) (x |= 0xff000000) /* 第3个字节置1 */
/*一字节变量中的某一位置1*/ #define SET_BIT(x, bit) (x |= (1 << bit)) /* 置位第bit位 */
实例:通过定义一个位结构体对其赋值,再按位(小端)读取,实现位读取与置位操作。
struct eightbitdata_t{ uint8_t a:1 ; uint8_t b:1 ; uint8_t c:1 ; uint8_t d:1 ; uint8_t e:1 ; uint8_t f:1 ; uint8_t g:1 ; uint8_t h:1 ; }; uint8_t get_8bitdata(void); struct imu_status_t{ uint8_t accx; uint8_t accy; uint8_t accz; uint8_t gyrox; uint8_t gyroy; uint8_t gyroz; uint8_t temperature; uint8_t rsv; }; /************************************************ 函数名称 :位结构体测试函数 功 能 : 参 数 : 返 回 值 :返回整合好的一字节数据 *************************************************/ uint8_t get_8bitdata(void) { struct eightbitdata_t otto={1,0,1,0,1,0,1,0}; struct imu_status_t imu_status={0,0,0,0,0,0,0,0}; //移位操作实现 uint8_t status; status=otto.a|(otto.b<<1)|(otto.c<<2)|(otto.d<<3)|(otto.d<<4)|(otto.e<<5)|(otto.f<<6)|(otto.g<<7); //接收到一字节八位状态量,解析 imu_status.accx=GET_BIT(status, 6); return imu_status.accx; }