STM32系列之四旋翼（二）位运算

《源》

今天跟着视频学习了位运算，感觉很有用，这里分享给大家。

位运算

位运算主要有：位与运算符（&）、按位或运算符（|）、异或运算符（^）、取反运算符（~）、左移运算符（<<）、右移运算符（>>）等，下面我们分别介绍这几个位运算的用法及其在程序中的运用。

（1）位与（&）

按位与运算符“&”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。两个数相“与”时，如果两个位同时为1，则结果为1，否则为0,即：1&1=1，1&0=0，0&1=0，0&0=0。

比如：0xc3&0x11计算如下

在STM32编程中位与（&）运算可以作为条件判断之用，请看下面的程序:

uint8_t GPIO_ReadOutputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin),这是STM32库中的函数，用来读取输出的某个引脚的电平，运行一下”Go To Definition”，你会发现下面的语句：

if ((GPIOx->ODR & GPIO_Pin) != (uint32_t)Bit_RESET)，当然对应的GPIOx->ODR是输出数据寄存器的值，是16位的数值；GPIO_Pin也是STM32库定义的16位类型的数据。

（2）位或（|）

按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的两个二进位有一个为1时，结果位就为1，即：1|1=1，1|0=1，0|1=1,0|0=0。

比如：0xc3|0x10

在STM32编程中位或运算（|），可以作为置位之用，因为位或运算不会改变影响原来数值的其它位，上面的0xc3|0x10，原来的0xc3(b11000011)，只有一个位发生了改变。请看下面的程序：

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;这是常见的对两个引脚按位或，在STM32库中，GPIO_Pin_0和GPIO_Pin_1其实也是两个整数，请看它们的宏定义:

#define GPIO_Pin_0               ((uint16_t)0x0001)  

#define GPIO_Pin_1               ((uint16_t)0x0002)  

（3）异或（^）

两个二进制数进行异或，若对应的位不相同，则结果为1，否则为0，即：0^0=0，0^1=1，1^0=1，1^1=0；

比如(0xc3 ^ 0x10) ^ 0x10

从上面的式子中大家发现了什么，对，0xc3与0x10第一次异或，发生一次改变，且只改变了与0x10相关的位，并且如果与同一个数两次异或，它就恢复到初始值，所以异或（^）具有翻转的功能，在程序中可以当做开关使用，比如，让一个LED灯点亮和熄灭就可以用这种方法：

GPIOA->ORD ^= GPIO_Pin_1;     //LED1灯熄灭

Delay_ms(100);

GPIOA->ORD ^= GPIO_Pin_1;     //LED1点亮  

（4）取反（~）

这是个单目运算符，二进制位取反，如果1取反，结果为0，0取反，结果为1，即：~0=1，~1=0。

程序中取反（~）和按位与（&）相结合，会有复位的效果。

比如0xd3&（~0x10）

（~0x10）结果为b11101111，再和0xc3按位与：

是不是达到了复位的效果呢？

（5）左移运算符（<<）

左移运算符用来将一个数的各二进制位全部左移若干位，后面补0,移出的位被丢弃，相当于乘2运算，因为位运算比乘法用算快，所以可对一个代码进行优化。

比如0x01<<8，结果为b100000000，就是1后面补8个0，移位运算符在通信时，接收数据时很有用。

（6）右移运算符（>>）

右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动，移出位被丢弃，对于左边移出的空位，如果是正数，则一律补0，如果是负数，则可能补0，也可能补0，这由不同的机器决定。

这个运算符可以用来获取一个16位数据的高8位，比如：要获取0x1111的高8位，0xcc11>>8,便可得到高8位0xcc。

到这里，今天的内容就结束了。

如果有写的不合适的地方，还请大家多多指教。如果你有兴趣，也可以一起互相学习，共同进步。 （微信号 ：c18093458455)