嵌入式学习笔记（62）如何用位运算构建特定二进制数

2.3.1.寄存器位操作经常需要特定位给特定值

(1)从上节可知，对寄存器特定位进行置1或者清0或者取反，关键性的难点在于要事先构建一个特别的数，这个数和原来的值进行位与、位或、位异或等操作，即可达到我们对寄存器操作的要求。

(2)解法1：用工具软件或者计算器或者自己大脑计算，直接给出完整的32位特定数。

优势：可以完成工作，难度也不大，操作起来也不是太麻烦。

劣势：依赖工具，而且不直观，读程序的人不容易理解。

评价：凑活能用，但是不好用，应该被更好用的方法替代。

(2)解法2：自己写代码用位操作符号（主要是移位和位取反）来构建这个特定的二进制数

2.3.2.使用移位获取特定位为1的二进制数

(1)最简单的就是用移位来获取一个特定位为1的二进制数。譬如我们需要一个bit3～bit7为1（隐含意思就是其他位全部为0）的二进制数，可以这样：(0x1f<<3)

(2)更难一点的要求：获取bit3～bit7为1，同时bit23～bit25为1，其余位为0的数：((0x1f<<3) | (0x7<<23))

一个1 0x1

两个1 0x3

三个1 0x7

四个1 0xf

五个1 0x1f

六个1 0x3f

七个1 0x7f

八个1 0xff

2.3.3.再结合位取反获取特定位为0的二进制数

(1)这次我们要获取bit4～bit10为0，其余位全部为1的数。怎么做？

(2)利用上面讲的方法就可以：(0xf<<0)|(0x1fffff<<11)

但是问题是：连续为1的位数太多了，这个数字本身就很难构造，所以这种方法的优势损失掉了。

(3)这种特定位（比较少）为0而其余位（大部分）为1的数，不适合用很多个连续1左移的方式来构造，适合左移加位取反的方式来构造。

(2)思路是：先试图构造出这个数的位相反数，再取反得到这个数。（譬如本例中要构造的数bit4～bit10为0其余位为1，那我们就先构造一个bit4～bit10为1，其余位为0的数，然后对这个数按位取反即可） ~(0x7f<<4)

2.3.4.总结：位与、位或结合特定二进制数即可完成寄存器位操作需求

(1)如果你要的这个数比较少位为1，大部分位为0，则可以通过连续很多个1左移n位得到。

(2)如果你想要的数是比较少位为0，大部分位为1，则可以通过先构建其位反数，然后再位取反来得到。

(3)如果你想要的数中连续1（连续0）的部分不止1个，那么可以通过多段分别构造，然后再彼此位与即可。这时候因为参与位或运算的各个数为1的位是不重复的，所以这时候的位或其实相当于几个数的叠加。

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