Как установить, сбросить, проверить нужный бит или битовые операции

Для тех кому надо освежить знания оставлю тут памятку, более подробно эти операции будут рассмотрены в статье.

установить нулевой бит
PORTB | = 0x01;

сбростить нулевой бит
PORTB &= ~0x01;

проверить установлен ли бит
if(PORTB & 0x01)
{

}

инвертировать значение нулевого бита
#define    LED    0x01 
PORTB ^= LED;

Независимо от того какие микроконтроллеры Вы собираетесь программировать, первое что придётся освоить — это битовые операции.
Битовых операций в языке Си всего 6.

& ( AND )
| ( OR )
^ ( XOR )
~  ( NOT )
<<(сдвиг влево)
>>(сдвиг вправо)

Начнем с того, что выводы микроконтроллера условно разделены на порты, у Atmega16 порт состоит из 8 выводов, у STM32f103 из 16 выводов.

Отмеченные ножки, как раз и составляют порт А.
Побитовое ИЛИ — результат операции равен 1, если один из соответствующих битов равен 1, иначе 0.

Установить в 1 нулевой бит порта B можно следующим образом.

PORTB = 0x01; //шестнадцатеричная запись
или
PORTB = 0b00000001; //двоичная запись
или
PORTB = 1; //десятичная запись

Таким образом, мы установили нулевой бит в 1, а все остальные в 0, то есть мы переопределили все биты порта. А что если мы хотим установить в 1 только нулевой бит и не задеть остальные? В таком случае нужно воспользоваться побитовым ИЛИ.

установить нулевой бит в единицу
PORTB = PORTB | 0x01;
или воспользовавшись составным присваиванием
PORTB | = 0x01;

В результате мы изменили только нулевой бит порта.
Надо отметить, что в микроконтроллерах счёт начинается с нуля, то есть первый бит будет иметь нулевой порядковый номер, а порядковый номер восьмого бита будет 7.


Битовая операция НЕ — изменяет значение бита на противоположное.

Побитовое И — если соответствующие биты равны 1, результирующий бит равен 1. Если один из соответствующих битов равен 0, то результирующий бит равен 0.

Эта операция совместно с битовым НЕ может использоваться для сброса конкретного бита в ноль.

сростить нулевой бит
PORTB &= 0xFE;
или
PORTB &= ~0x01;

При такой записи, мы выставляем в единицу бит, который хотим обнулить, затем инвертируем получившееся число

Теперь накладываем получившуюся маску

В итоге мы выставили в 0 только первый бит.

Также эту операцию можно использовать для проверки чему равен бит. Например, нам надо проверить чему равен нулевой бит порта B, это можно сделать с помощью следующей конструкции.

if(PORTB & 0x01)

Если бит равен единице, выражение в скобках будет правда, иначе — ложь.


Побитовое исключающее ИЛИ — если сумма соответствующих битов число чётное, результирующий бит 0, иначе 1.

С помощью этой операции можно инвертировать состояние выбранного бита. Например, к нулевому выводу порта подключен светодиод и при выполнении одного и того же фрагмента кода, мы хотим чтобы он погас если горит и наоборот, зажёгся если не горит.

#define    LED    0x01 
PORTB ^= LED;

Также с помощью этой операции можно определить равенство регистров. Например, мы хотим сравнить в одинаковом ли состоянии находятся порты B и D.

if(PORTB ^ PORTD)

Если результат равен нулю, то содержимое регистров равно.


Логический сдвиг влево — все разряды при этом сдвигаются на одну позицию влево, самый левый бит теряется, а в самый правый бит записывается 0.

Операция логического сдвига влево эквивалентна умножению на 2.
0b0000 1011 = 11
0b0001 0110 = 22


Логический сдвиг вправо — все разряды при этом сдвигаются на одну позицию вправо, самый правый бит теряется, а в самый левый бит записывается 0.

Операция логического сдвига влево эквивалентна делению на 2.
0b1000 1011 = 147
0b0100 0101 = 73
Видно, что при делении на 2 результат округляется в меньшую сторону, на этом всё.