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STM32需要的基本知识——位运算

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tpgf|  楼主 | 2024-2-27 17:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1. 按位与 &
例子: 1 & 1 = 1 ;    1 & 0 = 0 ;    0 & 0 = 0 ;
特点: 0 按位与 任何数都是 0;
    1 按位与 任何数 值不变。
应用:(1)问题: 某寄存器的位值表示位 1001 0101,现在需要将第五位(从右向左)变为0
   (2)方法:1001 0101 & 1110 1111 = 1000 0101
   (3)程序:

typedef signed short int  uint16_t;
uint16_t x = 0X95;                 //1001 0101
uint16_t y = 0XEF;                 //1110 1111
x = x & y;                                //结果为 1000 0101  
//上面这种方法比较麻烦,需要不断转化二进制和十六进制
//


2. 按位或 |
例子: 1 | 1 = 1 ;    1 | 0 = 1 ;    0 | 0 = 0 ;
特点: 1 按位或 任何数都是 1;
    0 按位与 任何数 值不变。
应用:(1)问题: 某寄存器的位值表示位 1001 0101,现在需要将第六位(从右向左)变为1
   (2)方法:1001 0101 | 0010 0000 = 1011 0101
   (3)程序:

typedef signed short int  uint16_t;
uint16_t x = 0X95;                 //1001 0101
uint16_t y = 0X20;                 //0010 0000
x = x | y;                                //结果为 1011 0101  
//上面这种方法比较麻烦,需要不断转化二进制和十六进制
//


3. 按位异或 ^
例子: 1 ^ 1 = 0 ;    1 ^ 0 = 1 ;    0 ^ 1 = 1 ;   0 ^ 0 = 0 ;
特点: 相同的为 0,不同的为 1 。

4. 按位取反 ~
例子: ~1 = 0 ;    ~0 = 1 ;
特点: 互相取反。

5. 左移右移:<< >>
5.1 左移:<<
将二进制中的各个位向左移动,右边缺失的补上0
例如: 0001 1010 (十六进制:0X1A)
左移2位:0110 1000(十六进制:0X68)
也就是将 0001 1010 中前两位去掉,然后在最后面两位加上0
程序中的表示方法(一般是用十六进制来表示):

typedef signed short int  uint16_t;
uint16_t x = 0X1A;
x = x<<2;


5.2 右移:>>
将二进制中的各个位向右移动,左边缺失的补上0
例如: 0001 1010 (十六进制:0X1A)
左移2位:0000 0110(十六进制:0X06)
也就是将 0001 1010 中后两位去掉,然后在最前面两位加上0
程序中的表示方法(一般是用十六进制来表示):

typedef signed short int   uint16_t;
uint16_t x = 0X1A;
x = x>>2;


5.3 应用:
(1)问题:在 1 按位与 和 2 按位或 中的应用程序中都需要转化二进制和十六进制,较为麻烦
(2)方法:

2 中的 y 可以写为 y = 1<<6 (这里的1是十六进制的,即为 0000 0001),所以左移后结果就是0100 0000;

typedef signed short int  uint16_t;
uint16_t x = 0X95;                 //1001 0101
uint16_t y = 0X40;                 //0100 0000
x = x | y;                                //结果为 1101 0101  
//上面这种方法比较麻烦,需要不断转化二进制和十六进制
x = x | (1<<6);


1 中的 y = 1110 1111 难以直接使用左移右移来表达,但是可以混合使用 按位取反,即 y = ~(1<<5) , ~(0001 0000) = 1110 1111

typedef signed short int  uint16_t;
uint16_t x = 0X95;                 //1001 0101
uint16_t y = 0XEF;                 //1110 1111
x = x & y;                                //结果为 1000 0101  
//上面这种方法比较麻烦,需要不断转化二进制和十六进制
x = x & ~(1<<5);                //清零操作


6. 总结
(1)变为0:使用 & (同时需要结合使用按位取反 ~)
0x95 &= ~(1<<5)     将第五位 置零
(2)变为1:使用 | (**方式:1 和 | 很相似)
0x95 |= (1<<6)      将第六位 置一
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_52296952/article/details/119548930

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沙发
药无尘| | 2024-2-29 13:10 | 只看该作者
位运算是开发嵌入式的必备知识

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板凳
LinkMe| | 2024-2-29 13:22 | 只看该作者
学习STM32中的位运算,让我深刻理解到通过直接操作寄存器位可以实现对硬件的精细化控制,并显著提升了底层编程效率和代码执行速度。

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地板
digit0| | 2024-2-29 13:24 | 只看该作者
位运算是一项非常基础且重要的知识,因为它在嵌入式系统编程时经常被用来高效地操作寄存器以控制硬件功能。

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5
理想阳| | 2024-2-29 13:24 | 只看该作者
这些位运算符在STM32开发中是进行低级别硬件配置、状态查询以及数据处理的关键工具,它们能有效地提高代码执行效率并减少RAM和ROM资源占用。

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6
ClarkLLOTP| | 2024-2-29 17:20 | 只看该作者
位运算来代替乘除法非常不错

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7
Henryko| | 2024-2-29 22:35 | 只看该作者
ClarkLLOTP 发表于 2024-2-29 17:20
位运算来代替乘除法非常不错

在编译后,编译器就会这样替换掉的

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