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| *'''Bitwise AND (&), Bitwise OR (|), Bitwise XOR (^)''' | | *'''Bitwise AND (&), Bitwise OR (|), Bitwise XOR (^)''' |
− | 按位与(&)
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− | 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。
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− | 说明和语法
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− | 下面是所有的运算符的说明和语法。进一步的详细资料,可参考教程。
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− | 按位与(&)
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− | 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:
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− | 0 0 1 1 运算元1
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− | 0 1 0 1 运算元2
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− | ----------
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− | 0 0 0 1(运算元1&运算元2)-返回结果
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− | 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个并行按位与计算。代码片段就像这样:
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− | <pre style="color:green">
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− | int a = 92; //二进制: 0000000001011100
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− | int b = 101; // 二进制: 0000000001100101
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− | int c = a & b; // 结果: 0000000001000100, 或10进制的68
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− | </pre>
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− | 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.
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− | 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。
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− | 按位或(|)
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− | 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:
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− | 0 0 1 1 运算元1
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− | 0 1 0 1 运算元2
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− | ----------
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− | 0 1 1 1(运算元1 | 运算元2) - 返回的结果
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− | 这里是一个按位或运算在C + +代码片段:
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− | <pre style="color:green">
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− | int a = 92; // 二进制: 0000000001011100
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− | int b = 101; //二进制: 0000000001100101
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− | int c = a | b; // 结果: 0000000001111101, 或十进制的125
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− | </pre>
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− | 示例程序
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− | 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。
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− | 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)因此如果我们这样写,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。
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− | 我们的算法的程序是:
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− | 读取PORT并用按位与清除我们想要控制的引脚
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− | 用按位或对PORTD和新的值进行运算
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− | <pre style="color:green">
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− | int i; // 计数器
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− | int j;
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− | void setup()
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− | DDRD = DDRD | B11111100; //设置引脚2~7的方向,0、1脚不变(xx|00==xx)
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− | //效果和pinMode(pin,OUTPUT)设置2~7脚为输出一样
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− | serial.begin(9600);
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− | }
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− | void loop () {
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− | for (i=0; i<64; i++){
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− | PORTD = PORTD & B00000011; // 清除2~7位,0、1保持不变(xx & 11 == xx)
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− | j = (i << 2); //将变量左移为·2~7脚,避免0、1脚
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− | PORTD = PORTD | j; //将新状态和原端口状态结合以控制LED脚
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− | Serial.println(PORTD, BIN); // 输出掩盖以便调试
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− | delay(100);
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− | }
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− | }
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− | </pre>
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| 按位异或(^) | | 按位异或(^) |
- Bitwise AND (&), Bitwise OR (|), Bitwise XOR (^)
按位异或(^)
C++中有一个不常见的操作符叫按位异或,也叫做XOR(通常读作”eks-or“)。按位异或操作符用‘^'表示。此操作符和按位或(|)很相似,区别是如果两个位都为1则结果为0:
0 0 1 1 运算元1
0 1 0 1 运算元2
0 1 1 0(运算元1 ^运算元2) - 返回的结果
按位异或的另一种解释是如果两个位值相同则结果为0,否则为1。
下面是一个简单的代码示例:
int x = 12; // 二进制: 1100
int y = 10; // 二进制: 1010
int z = x ^ y; // 二进制: 0110, 或十进制 6
// Blink_Pin_5
//演示“异或”
void setup(){
DDRD = DDRD | B00100000; //设置数字脚5设置为输出
serial.begin(9600);
}
void loop () {
PORTD = PORTD ^ B00100000; // 反转第5位(数字脚5),其他保持不变
delay(100);
}
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