位运算

【 1. 定义 】

程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。

【 2. 位运算符 】

范围：用于有符号和无符号的整型数，包括char short int long unsigned。
基本位运算符共六种： ~ & | ^ << >>

【 3. 基本位运算 】

1. ~ 按位取反运算
单目运算符

1. 作用：
   用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1变0。
2. 规则：
   ~ 0 =1， ~1=0
3. 例如：
   ~ （1001b）=0110b

2. & 按位与运算
双目运算符

1. 作用：
   参与运算的两数各对应的二进制位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。
2. 规则：
   1 | 0=1，0 | 1=1，0 | 0=0
3. 例如：
   （1010b）&（1111b）=1010b

4. ^ 按位异或运算
双目运算符

1. 作用:
   参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两数对应的二进位相异时，结果为1,否则为0，参与运算数仍以补码出现。
2. 规则：
   1 ^ 1=0 ，1 ^ 0=1 ，0 ^ 1=1 ，0 ^ 0=0
3. 例如：
   （1010b）^（1100b）=01110b
4. 运用：
   利用异或运算，不必设置第三个变量，即可完成两个变量间的交换
   a=3=00000011b
   b=4=00000100b
   a=a^b=00000111b
   b=b^a=00000011b
   a=a^b=00000100b

5. << 左移运算
双目运算符

1. 作用：把“<<”左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由“<<”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。
2. 例如：
   a<<4指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011b(十进制3)，左移4位后为00110000(十进制48)。

6. >> 右移运算
双目运算符

1. 作用：将操作数的各个二进位顺序右移，左端空出的位补0或补1（应该说明的是，对于有符号数，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时， 最高位补0，而为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。 ），而移出右端之外的位则舍去。
2. 例如：
   设 a=15，a>>2 表示把00001111b右移为00000011b(十进制3)

【 4. 复合运算 】

&= |= ^= <<= >>=

【 5. 优先级 】

【 6. 位运算在MCU的应用 】

通过位运算可以特定设置寄存器的某一位，而不影响其他位。

1. 令寄存器的某位置1：
   令该寄存器 | =一个数，该数二进制位数与寄存器位数相同，预置1的位为1，其余位为0
2. 令寄存器的某位置0：
   令该寄存器 & =一个数，该数二进制位数与寄存器位数相同，预置0的位为0，其余位为1