单片机C51位运算应用技巧

出处:eefocus 发布于:2018-11-22 11:47:32

  位运算应用口诀:

  清零取位要用与,某位置一可用或,若要取反和交换,轻轻松松用异或!

  移位运算要点

  1 它们都是双目运算符,两个运算分量都是整形,结果也是整形。

  2 "<<" 左移:右边空出的位上补0,左边的位将从字头挤掉,其值相当于乘2。

  3 ">>"右移:右边的位被挤掉。对于左边移出的空位,如果是正数则空位补0,若为负数,可能补0或补1,这取决于所用的计算机系统。

  4 ">>>"运算符,右边的位被挤掉,对于左边移出的空位一概补上0。

  位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask)

  (1) 按位与-- &

  1 清零特定位 (mask中特定位置0,其它位为1,s=s&mask)2 取某数中指定位 (mask中特定位置1,其它位为0,s=s&mask)(2) 按位或-- |

  常用来将源操作数某些位置1,其它位不变。 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s|mask)(3) 位异或-- ^

  1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s^mask)2 不引入第三变量,交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1)目标 操作 操作后状态

  a=a1^b1 a=a^b a=a1^b1,b=b

  b=a1^b1^b1 b=a^b a=a1^b1,b=a

  a=b1^a1^a1 a=a^b a=b1,b=a

  二进制补码运算公式:

  -x = ~x + 1 = ~(x-1)

  ~x = -x-

  -(~x) = x+

  ~(-x) = x-

  x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x&y)

  x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x&y)

  x^y = (x|y)-(x&y)

  x|y = (x&~y)+y

  x&y = (~x|y)-~x

  x==y: ~(x-y|y-x)

  x!=y: x-y|y-x

  x< y: (x-y)^((x^y)&((x-y)^x))

  x<=y: (x|~y)&((x^y)|~(y-x))

  x< y: (~x&y)|((~x|y)&(x-y))//无符号x,y比较x<=y: (~x|y)&((x^y)|~(y-x))//无符号x,y比较应用举例

  (1) 判断int型变量a是奇数还是偶数

  a&1 = 0 偶数

  a&1 = 1 奇数

  (2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int)),即a>>k&(3) 将int型变量a的第k位清0,即a=a&~(1<

  (4) 将int型变量a的第k位置1, 即a=a|(1<

  (5) int型变量循环左移k次,即a=a<

  (6) int型变量a循环右移k次,即a=a>>k|a<<16-k (设sizeof(int)=16)(7)整数的平均值

  对于两个整数x,y,如果用 (x+y)/2 求平均值,会产生溢出,因为 x+y 可能会大于INT_MAX,但是我们知道它们的平均值是肯定不会溢出的,我们用如下算法:

  int average(int x, int y) //返回X,Y 的平均值{

  return (x&y)+((x^y)>>1);

  }

  (8)判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x >= 0,判断他是不是2的幂boolean power2(int x)

  {

  return ((x&(x-1))==0)&&(x!=0);

  }

  (9)不用temp交换两个整数

  void swap(int x , int y)

  {

  x ^= y;

  y ^= x;

  x ^= y;

  }

  (10)计算

  int abs( int x )

  {

  int y ;

  y = x >> 31 ;

  return (x^y)-y ; //or: (x+y)^y

  }

  (11)取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下):a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1)(12)乘法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下):a * (2^n) 等价于 a<< n(13)除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下):a / (2^n) 等价于 a>> n例: 12/8 == 12>>3

  (14) a % 2 等价于 a & 1

  (15) if (x == a) x= b;

  else x= a;

  等价于 x= a ^ b ^ x;

  (16) x 的 相反数表示为 (~x+1)

  (17) 实现n位为1,其余位为0的位串信息:~(~0 << n)(18)截取变量x自p位开始的右边n位的信息:(x >> (1+p-n)) & ~(~0 << n)(19)截取old变量第row位,并将该位信息装配到变量new的第15-k位:new |= ((old >> row) & 1) << (15 – k)(20)设s不等于全0,代码寻找右边为1的位的序号j:

  for(j = 0; ((1 << j) & s) == 0; j++) ;


关键词:单片机

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