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单片机的C语言中位操作用法

时间:11-26 来源:互联网 点击:

即为0XE9,与Keil仿真结果是相吻合的:

 2.增强可移植性

        关于“增强可移植性”用以下实例来讲解:

        假如在一种单片机中unsigned char类型是八个位(1个字节),那么一个此类型的变量a=0x67,对其最低位清零。则可以用以下方法:

a=0x67; //a=0b 0110 0111

a=a&0xfe; //a=0b 0110 0110

上面的程序似乎没有什么问题,使用0xfe这一因子就可以实现一个unsigned char型的变量最低位清零。但如果在另一种单片机中的unsigned char类型被定义为16个位(两个字节),那么这种方法就会出错,如下:

b=0x6767; //假设b为另一种单片机中的unsigned char类型变量,值为0b 0110 0111 0110 0111

b=b&0xfe; //如果此时因子仍为0xfe的话,则结果就为0b 0000 0000 0110 0110即0x0066,而与0x6766不相吻合

上例中的问题就是因为不同环境中的数据类型差异所造成的,即程序的可移植性不好。对于这种情况可以采用如下方法来解决:

a=0x67; //a=0b 0110 0111

a=a&~1; //在不同的环境中~1将自动匹配运算因子,实现最后一位清零 a=0x66其中~1为0b 11111110

b=0x6767; //a=0b 0110 0111 0110 0111

b=a&~1; //~1=0b 1111 1111 1111 1110,b=0b 0110 0111 0110 0110,即0x6766

5)左移运算符(<)

左移运算符用来将一个数的各位全部向左移若干位。如:

        a=a<2

表示将a的各位左移2位,右边补0。如果a=34(0x22或0b00100010),左移2位得0b10001000,即十进制的136。高位在左移后溢出,不起作用。

        从上例可以看到,a被左移2位后,由34变为了136,是原来的4倍。而如果左移1位,就为0b01000100,即十进制的68,是原来的2倍,很显然,左移N位,就等于乘以了2N。但一结论只适用于左移时被溢出的高位中不包含‘1’的情况。比如:

a=64; //a=0b 0100 0000

a=a<2; //a=0b 0000 0000

其实可以这样来想,a为unsigned char型变量,值为64,左移2位后等于乘以了4,即64X4=256,而此种类型的变量在表达256时,就成为了0x00,产生了一个进位,即溢出了一个‘1’。

        在作乘以2N这种操作时,如果使用左移,将比用乘法快得多。因此在程序中适应的使用左移,可以提高程序的运行效率。

6)右移运算符

       右移与左移相类似,只是位移的方向不同。如:

                a=a>>1

表示将a的各位向右移动1位。与左移相对应的,左移一位就相当于除以2,右移N位,就相当于除以2N。

        在右移的过程中,要注意的一个地方就是符号位问题。对于无符号数右移时左边高位移和‘0’。对于有符号数来说,如果原来符号位为‘0’,则左边高位为移入‘0’,而如果符号位为‘1’,则左边移入‘0’还是‘1’就要看实际的编译器了,移入‘0’的称为“逻辑右移”,移入‘1’的称为“算术右移”。Keil中采用“算术右移”的方式来进行编译。如下:

d=-32; //d为有符号整型变量,值为-32,内存表示为0b 11100000

d=d>>1;//右移一位d为0b 11110000即-16,Keil采用"算术逻辑"进行编译

7)位运算赋值运算符

        在对一个变量进行了位操作中,要将其结果再赋给该变量,就可以使用位运算赋值运算符。位运算赋值运算符如下:

&=, |=,^=,~=,<=, >>=

例如:a&=b相当于a=a&b,a>>=2相当于a>>=2。

8)不同长度的数据进行位运算

        如果参与运算的两个数据的长度不同时,如a为char型,b为int型,则编译器会将二者按右端补齐。如果a为正数,则会在左边补满‘0’。若a为负数,左边补满‘1’。如果a为无符号整型,则左边会添满‘0’。

a=0x00; //a=0b 00000000

d=0xffff; //d=0b 11111111 11111111

d&=a; //a为无符号型,左边添0,补齐为0b 00000000 00000000,d=0b 00000000 00000000

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