位运算符AND OR XOR
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Tangliufeng(讨论 | 贡献)2018年3月28日 (三) 15:36的版本 (创建页面,内容为“<big>Bitwise AND (&), Bitwise OR (|), Bitwise XOR (^)</big> *'''<big>按位与(&)</big>''' 按位操作符对变量进行位级别的计算。它们能解决很…”)
Bitwise AND (&), Bitwise OR (|), Bitwise XOR (^)
- 按位与(&)
按位操作符对变量进行位级别的计算。它们能解决很多常见的编程问题。下面的材料大多来自这个非常棒的按位运算指导。
说明和语法:
位操作符与在C + +中是一个&符,用在两个整型变量之间。按位与运算符对两侧的变量的每一位都进行运算,规则是:如果两个运算元都是1,则结果为1,否则输出0.另一种表达方式:
0 0 1 1 运算元1 0 1 0 1 运算元2 ---------- 0 0 0 1(运算元1&运算元2)-返回结果
在Arduino 中,int 类型为16 位,所以在两个int 表达式之间使用&会进行16 个并行按17位与计算。代码片段就像这样:
int a = 92; //二进制: 0000000001011100 int b = 101; // 二进制: 0000000001100101 int c = a & b; // 结果: 0000000001000100, 或10 进制的68
a 和b 的16 位每位都进行按位与计算,计算结果存在c 中,二进制结果是01000100,十进制结果是68.按位与最常见的作用是从整型变量中选取特定的位,也就是屏蔽。见下方的例子。
- 按位或(|)
按位或操作符在C++中是|。和&操作符类似,|操作符对两个变量的为一位都进行运算,只是运算规则不同。按位或规则:只要两个位有一个为1 则结果为1,否则为0。换句话说:
0 0 1 1 运算元1 0 1 0 1 运算元2 ---------- 0 1 1 1(运算元1 | 运算元2) - 返回的结果 这里是一个按位或运算在C + +代码片段: int a = 92; // 二进制: 0000000001011100 int b = 101; //二进制: 0000000001100101 int c = a | b; // 结果: 0000000001111101, 或十进制的125
示例程序: 按位与和按位或运算常用于端口的读取-修改-写入。在微控制器中,一个端口是一个8位数字,它用于表示引脚状态。对端口进行写入能同时操作所有引脚。
PORTD 是一个内置的常数,是指0,1,2,3,4,5,6,7 数字引脚的输出状态。如果某一位为1,着对应管脚为HIGH。(此引脚需要先用pinMode()命令设置为输出)因此如果我们这样PORTD=B00110001;则引脚2、3、7 状态为HIGH。这里有个小陷阱,我们可能同时更改了引脚0、1 的状态,引脚0、1 是Arduino 串行通信端口,因此我们可能会干扰通信。
我们的算法的程序是: 读取PORT 并用按位与清除我们想要控制的引脚 用按位或对PORTD 和新的值进行运算 int i; // 计数器 int j; void setup() DDRD = DDRD | B11111100; //设置引脚2~7 的方向,0、1 脚不变(xx|00==xx) //效果和pinMode(pin,OUTPUT)设置2~7 脚为输出一样 serial.begin(9600); } void loop () { for (i=0; i<64; i++){ PORTD = PORTD & B00000011; // 清除2~7 位,0、1 保持不变(xx & 11 == xx) j = (i << 2); //将变量左移为·2~7 脚,避免0、1 脚 PORTD = PORTD | j; //将新状态和原端口状态结合以控制LED 脚 Serial.println(PORTD, BIN); // 输出掩盖以便调试 delay(100); } }