字节的高低位交换

一、字节的高低位交换

问题：对一字节的数据，进行逐个高低位交换。例如0xCF(11001111B),经过0-7,1-6,2-5,3-4对应位置的交换，结果为0xF3(11110011)

1.移位操作

移位操作是对原字节通过移位操作来逐位处理的，使用另一个变量来存储交换后的结果。

unsigned char Reverse_byte(unsigned char data)
{
	unsigned char temp = 0x00;
	for(unsigned char i=0;i<8;i++)
	{
		temp=((data>>i)&0x01)|temp;
		if(i<7)
		{
			temp=temp<<1;
		}
	}
	return temp;
}

2.蝶式交换法

蝶式法交换是这样的：

unsigned char Reverse_byte(unsigned char data)
{
	data=(data<<4)|(data>>4);
	data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33);
	data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55);
	return data;
}

蝶式法交换进行推演过程：

更抽象的来说 原始位为 1 2 3 4  5 6 7 8     
data=(data<<4)|(data>>4); 之后位序为  5 6 7 8  1 2 3 4
data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33);   之后位序为  7 8 5 6  3 4 1 2
data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55);   之后位序为  8 7 6 5  4 3 2 1  

3.查表法

查表法即就是将一些值存在内存中，在需要的时候查表即可，但是也会占用额外的存储空间。查表法主要是为了节省代码的执行时序，增加执行效率。

unsigned char Reverse_byte(unsigned char c)
{
    static const unsigned char table[256] =
    {
        0x00, 0x80, 0x40, 0xc0, 0x20, 0xa0, 0x60, 0xe0,
        0x10, 0x90, 0x50, 0xd0, 0x30, 0xb0, 0x70, 0xf0,
        0x08, 0x88, 0x48, 0xc8, 0x28, 0xa8, 0x68, 0xe8,
        0x18, 0x98, 0x58, 0xd8, 0x38, 0xb8, 0x78, 0xf8,
        0x04, 0x84, 0x44, 0xc4, 0x24, 0xa4, 0x64, 0xe4,
        0x14, 0x94, 0x54, 0xd4, 0x34, 0xb4, 0x74, 0xf4,
        0x0c, 0x8c, 0x4c, 0xcc, 0x2c, 0xac, 0x6c, 0xec,
        0x1c, 0x9c, 0x5c, 0xdc, 0x3c, 0xbc, 0x7c, 0xfc,
        0x02, 0x82, 0x42, 0xc2, 0x22, 0xa2, 0x62, 0xe2,
        0x12, 0x92, 0x52, 0xd2, 0x32, 0xb2, 0x72, 0xf2,
        0x0a, 0x8a, 0x4a, 0xca, 0x2a, 0xaa, 0x6a, 0xea,
        0x1a, 0x9a, 0x5a, 0xda, 0x3a, 0xba, 0x7a, 0xfa,
        0x06, 0x86, 0x46, 0xc6, 0x26, 0xa6, 0x66, 0xe6,
        0x16, 0x96, 0x56, 0xd6, 0x36, 0xb6, 0x76, 0xf6,
        0x0e, 0x8e, 0x4e, 0xce, 0x2e, 0xae, 0x6e, 0xee,
        0x1e, 0x9e, 0x5e, 0xde, 0x3e, 0xbe, 0x7e, 0xfe,
        0x01, 0x81, 0x41, 0xc1, 0x21, 0xa1, 0x61, 0xe1,
        0x11, 0x91, 0x51, 0xd1, 0x31, 0xb1, 0x71, 0xf1,
        0x09, 0x89, 0x49, 0xc9, 0x29, 0xa9, 0x69, 0xe9,
        0x19, 0x99, 0x59, 0xd9, 0x39, 0xb9, 0x79, 0xf9,
        0x05, 0x85, 0x45, 0xc5, 0x25, 0xa5, 0x65, 0xe5,
        0x15, 0x95, 0x55, 0xd5, 0x35, 0xb5, 0x75, 0xf5,
        0x0d, 0x8d, 0x4d, 0xcd, 0x2d, 0xad, 0x6d, 0xed,
        0x1d, 0x9d, 0x5d, 0xdd, 0x3d, 0xbd, 0x7d, 0xfd,
        0x03, 0x83, 0x43, 0xc3, 0x23, 0xa3, 0x63, 0xe3,
        0x13, 0x93, 0x53, 0xd3, 0x33, 0xb3, 0x73, 0xf3,
        0x0b, 0x8b, 0x4b, 0xcb, 0x2b, 0xab, 0x6b, 0xeb,
        0x1b, 0x9b, 0x5b, 0xdb, 0x3b, 0xbb, 0x7b, 0xfb,
        0x07, 0x87, 0x47, 0xc7, 0x27, 0xa7, 0x67, 0xe7,
        0x17, 0x97, 0x57, 0xd7, 0x37, 0xb7, 0x77, 0xf7,
        0x0f, 0x8f, 0x4f, 0xcf, 0x2f, 0xaf, 0x6f, 0xef,
        0x1f, 0x9f, 0x5f, 0xdf, 0x3f, 0xbf, 0x7f, 0xff,
    };
 
    return table[c];
}

总结：在嵌入式开发的过程中，遇到字节位的问题时通常使用蝶式交换法和查表法来实现。