嵌入式寄存器操作-----C语言位操作的学习

2015年4月1日总结。

a |= 1<<x         //第x位写1
a &=~(1<<x)        //第x位写0
(a &(1<<x)) == a       //判断1，等号左边括号不能省略
(a& (1<<x))==0        //判断0
a>>n              //除法a/ 2^n
a<<n              //乘法a*2^n

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学习嵌入式的过程中发现。C的位操作比较多，现根据资料整理如下。待以后查阅。

根据芯片手册配置寄存器的过程中，时常碰到要设置某一位或某几位的数据，根据情况置0或者置1。而对于该寄存器其他的位，我们不关心也不应该关心（谁知道其他位会不会有其他用途）。

这个时候，位操作是非常方便的。

寄存器的位操作主要是将特定位置0或者置1。一般情况是先擦除相应的位（就是置0），然后再置1。

1，如果只置为其中某一位为1

a &= ~(1<<x)               //将x位置0

b | = (1<<x)                 //将x位置1

2，如果一下置位多个位，下面的方法可以用

a &=~0001 1100        //第2-4置0

b | =0001 1100            //第2-4位置1

3，但是这个多位的用法犯了上面说过的问题，我们关心了其他位，因此，推荐的用法应该如下。

a &=~((1<<2) | (1<<3) | (1<<4))//将2-4置0

a|=(1<<2) | (1<<3) | (1<<4)//将2-4置1

这个代码初看起来比较上面的复杂和不便于阅读，但是实际情况不是如此，因为我们通常将（1<<2)这种代码定义为宏操作。具体可以看下面我贴出的代码。

4，如何判断寄存器某一位是0还是1。寄存器底层操作中，时常用到判断某个寄存器的状态，即读入某个寄存器的值。

a & (1<<x) //与操作，如果相应位是0，则结果是0，如果相应位是1，则结果是1.

b | (0<<x) //或操作，如果相应位是0，则结果是0，如果相应位是1，则结果是1.

这两个应该是没有区别的。

下面就是我根据TQ2440改写的按键LED程序，位操作使用宏定义。

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/*按键控制LED灯*/
/*观察原理图得到，GPB5,6,7,8分别连接led1,2,3,4；低电平点亮*/
/*按键1,2,3,4分别对应EINT1,4,2,0外部中断，低电平按下*/
/*这里我们不用中断，EINT0-4对应GPF0-4*/
/*思路：不断扫描GPF0-4(引脚输入使能），相应输出GPB5-8,各对应关系如下*/
/*GPB	LED		KEY		EINI	GPF*/
/*5		1		1		1		1*/
/*6		2		2		4		4*/
/*7		3		3		2		2*/
/*8		4		4		0		0*/
/*这里主要注意下学习位操作*/
#include<stdio.h>

/*配置寄存器地址*/
/*GPBCON地址为(unsigned long*)0x56000010*/
/*所以GPBCON数据为(*(unsigned long*)0x56000010)*/
#define GPBCON   (*(volatile unsigned long*)0x56000010)
#define GPBDAT   (*(volatile unsigned long*)0x56000014)

#define GPFCON   (*(volatile unsigned long*)0x56000050)
#define GPFDAT   (*(volatile unsigned long*)0x56000054)

/*寄存器擦除某一位为0*/
/*这是16位寄存器，每一设置有2个二进制数位，因此一次擦除2位，3=0b11*/
#define GPB5_MSK	(3<<(5*2))		//位左移10位，[10.9]位为1，其余为0
#define GPB6_MSK	(3<<(6*2))
#define GPB7_MSK	(3<<(7*2))
#define GPB8_MSK	(3<<(8*2))

#define GPF0_MSK	(3<<(0*2))
#define GPF1_MSK	(3<<(1*2))
#define GPF2_MSK	(3<<(2*2))
#define	GPF4_MSK	(3<<(4*2))

/*设置引脚为输入功能，相应位置00*/
#define GPF0_IN		(0<<(0*2))
#define GPF1_IN		(0<<(1*2))
#define GPF2_IN		(0<<(2*2))
#define GPF4_IN		(0<<(4*2))

/*设置引脚为输出功能，相应位置01*/
#define GPB5_OUT	(1<<(5*2))
#define GPB6_OUT	(1<<(6*2))
#define GPB7_OUT	(1<<(7*2))
#define GPB8_OUT	(1<<(8*2))




int main(void)
{
	/*配置引脚功能，GPB[5,8]为输出，GPF[0,3]为输入*/
	GPBCON &=~(GPB5_MSK | GPB6_MSK | GPB7_MSK | GPB8_MSK);
	GPBCON |=GPB5_OUT | GPB6_OUT | GPB7_OUT | GPB8_OUT;
	GPFCON &=~(GPF0_MSK | GPF1_MSK | GPF2_MSK | GPF4_MSK);
	GPFCON |=GPF0_IN | GPF1_IN | GPF2_IN | GPF4_IN;
	
	unsigned long key_date;

	/*低电平表示按键按下*/
	while(1)
	{
		key_date=GPFDAT;

		if(key_date & (1<<0))		//判断第0位是否为1,对应按键4，GPB8
			GPBDAT |=(1<<8);		//是1，按键未按下，相应LED置1，不点亮
		else
			GPBDAT &=~(1<<8);		//是0，按键按下，相应LED低电平，点亮
		

		if(key_date & (1<<1))     //GPF1,KEY1,LED1,GPB5
			GPBDAT |=(1<<5);      
	    else
			GPBDAT &=~(1<<5);
			
		if(key_date & (1<<2))     //GPF2,KEY3,LED3,GPB57
			GPBDAT |=(1<<7);        
		else
			GPBDAT &=~(1<<7);
		
		if(key_date & (1<<4))     //GPF4,KE21,LED2,GPB6
			GPBDAT |=(1<<6);        
		else
			GPBDAT &=~(1<<6);
	}
}