学过汇编的朋友都知道汇编对位的处理能力是很强的,但是单片机C语言也能对运算对象进行按位操作,从而使单片机C语言也能具有一定的对硬件直接进行操作的能力。位运算符的作用是按位对变量进行运算,但是并不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改变变量的值,则要利用相应的赋值运算。还有就是位运算符是不能用来对浮点型数据进行操作的。单片机c语言中共有6种位运算符。位运算一般的表达形式如下:
变量 1 位运算符 变量 2 位运算符也有优先级,从高到低依次是:“~”(按位取反)→“<<”(左移) →“>>”(右
移) →“&”(按位与)→“^”(按位异或)→“|”(按位或)
表 8-1 是位逻辑运算符的真值表,X 表示变量 1,Y 表示变量 2
X |
Y |
~X |
~Y |
X&Y |
X|Y |
X^Y |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
表 8-1 按位取反,与,或和异或的逻辑真值表
利用以前建立起来的实验板,我们来做个实验验证一下位运算是否真是不改变参与变量 的值,同时学习位运算的表达形式。程序很简单,用 P1 口做运算变量,P1.0-P1.7 对应 P1 变量的最低位到最高位,通过连接在 P1 口上的 LED 我们便能直观看到每个位运算后变量 是否有改变或如何改变。程序如下:
#include
void main(void)
{
unsigned int a;
unsigned int b;
unsigned char temp; //临时变量
P1 = 0xAA; //点亮 D1,D3,D5,D7 P1 口的二进制为 10101010,为 0 时点亮 LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
temp = P1 & 0x7; //单纯的写 P1|0x7 是没有意义的,因为没有变量被影响,不会被编译
//执行 P1|0x7 后结果存入temp,这个时候改变的是 temp,但 P1 不会被影响。
//这个时候 LED 没有变化,仍然是 D1,D3,D5,D7 亮
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时 P1 = 0xFF; //熄灭 LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
P1 = 0xAA; //点亮 D1,D3,D5,D7 P1 口的二进制为 10101010,为 0 时点亮 LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
>
P1 = P1 & 0x7; //这个时候 LED 会变得只有 D2 灭
//因为之前 P1=0xAA=10101010
//与 0x7 位与 0x7=00000111
//结果存入 P1 P1=00000010 //位为 O 时点亮 LED,电路看第三课
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时 P1 = 0xFF; //熄灭 LED
while(1);
//大家能根据上面的程序去做位或,左移,取反等等。
}
复合赋值运算符
复合赋值运算符就是在赋值运算符“=”的前面加上其他运算符。以下是 C 语言中的复 合赋值运算符:
+= |
加法赋值 |
>>= |
右移位赋值 |
-= |
减法赋值 |
&= |
逻辑与赋值 |
*= |
乘法赋值 |
|= |
逻辑或赋值 |
/= |
除法赋值 |
^= |
逻辑异或赋值 |
%= 取模赋值 -= 逻辑非赋值
<<= 左移位赋值 复合运算的一般形式为:
变量 复合赋值运算符 表达式 其含义就是变量与表达式先进行运算符所要求的运算,再把运算结果赋值给参与运算的
变量。其实这是 C 语言中一种简化程序的一种方法,凡是二目运算都能用复合赋值运算符 去简化表达。例如:
a+=56 等价于 a=a+56
y/=x+9 等价于 y=y/(x+9) 很明显采用复合赋值运算符会降低程序的可读性,但这样却能使程序代码简单化,并
能提高编译的效率。对于开始学习 C 语言的朋友在编程时最好还是根据自己的理解力和习惯去使 用程序表达的方式,不要一味追求程序代码的短小。
逗号运算符
如果你有编程的经验,那么对逗号的作用也不会陌生了。如在 VB 中“Dim a,b,c”的逗 号就是把多个变量定义为同一类型的变量,在 C 也一样,如“int a,b,c”,这些例子说明逗 号用于分隔表达式用。但在 C 语言中逗号还是一种特殊的运算符,也就是逗号运算符,能 用它将两个或多个表达式连接起来,形成逗号表达式。逗号表达式的一般形式为:
表达式 1,表达式 2,表达式 3……表达式 n
这样用逗号运算符组成的表达式在程序运行时,是从左到右计算出各个表达式的值,而 整个用逗号运算符组成的表达式的值等于最右边表达式的值,就是“表达式 n”的值。在实 际的应用中,大部分情况下,使用逗号表达式的目的只是为了分别得到名个表达式的值,而 并不一定要得到和使用整个逗号表达式的值。要注意的还有,并不是在程序的任何位置出现 的逗号,都能认为是逗号运算符。如函数中的参数,同类型变量的定义中的逗号只是用来 间隔之用而不是逗号运算符。