C语⾔中按位或和按位与的常⽤⽤法
顾名思义,按位或和按位与是指对⼆进制数字中对位的操作。
按位或和按位与⼀般在对寄存器的操作中使⽤⼴泛,以32位系统为例,⼀个寄存器⼀般有32bit,这些bit⼀般会分成不同的位域,代表不同的功能。在程序中⼀般会通过控制这些位域来完成某⼀具体的功能。程序在控制某⼀位域时,我们不期望对其他位域产⽣影响,⽽使⽤|和&能⽅便的完成这个功能。
上图展⽰了⼀个16位寄存器的典型结构,划分为了不同的位域代表不同的含义,以bit4和bit5 DTYPE为例,这⼀位域也许代表着不同的数据类型。程序中也许有⼀个函数⽤于设置数据类型,那这个时候就需要配置这个位域的值来完成,并且在配置的过程中不能影响其他位域的值。
我们⼀般会定义⼀个位域掩码来屏蔽其他位的操作,例定义bit4、5位域掩码 uint_16 dtypeBitMask = 0x30 即bit4、5为1,其余全为0
第⼀步:read当前寄存器的值,假设为regValue
第⼆步:需要计算dtypeBitMask从右向左数第⼀个被置位的位置,这⾥即为4
第三步:待写的数据data左移4位,然后和dtypeBitMask 按位与,即
data = (data<<4) | dtypeBitMask
第四步:(data & dtypeBitMask) | (regValue & ~dtypeBitMask)
第五步:把第四步的值写回寄存器
所以write函数可以定义为:write(uint32_t address, uint32_t mask, uint32_t data)
关于第⼆步中求出第⼀个被置位的位置,⼀种做法是(c++)
#include <iostream>
using namespace std;
template <unsigned int N>
struct FirstSetBit
{
enum { value = FirstSetBit < N << 1 >::value - 1 };
};
template <>
struct FirstSetBit<0x80000000>
{
c语言return的用法和搭配enum { value = 31 };
};
int main()
{
cout << FirstSetBit<0x10>::value << endl;
return 0;
}
上述代码的运⾏结果是 4
运⾏原理:待添加,关键字:递归调⽤
注:x = x & ~077的写法要⽐ x = x & 017700的⽅法好,因为后⾯⼀种写法默认位宽是16位,所以当把其移植到32bit系统中时会出错。⽽第⼀种不会有这种情况,因为~077会在编译时根据位宽求值。
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