凡事都要腳踏實地去做，不弛于空想，不騖于虛聲。努力只能做到合格，用心才能做到優(yōu)秀。

這次一起來學習一下單片機開發(fā)時必備技術(shù)——位運算和寄存器編程。

目前已經(jīng)發(fā)布了幾篇文章，文章多為個人觀點，可能會有錯誤。歡迎朋友們指正錯誤或提出寶貴建議，必有重謝！

一、位運算符號

常用的位運算符有：

二、單片機開發(fā)為什么需要學習位運算？

單片機開發(fā)常用的編程方法有：寄存器法 和 庫函數(shù)法。其中基于寄存器編程是一種通用型的方法，即所有的單片機都可以采用寄存器方法進行編程。

那么寄存器又是什么？

初學者可以這樣理解：

1.寄存器是在單片機中真實存在的（有明確的地址）、有明確功能的“開關(guān)”或者“指示器”。

2. 一個單片機中一般含有大量的、功能各異的寄存器，這些寄存器都有自己獨立的空間，分別控制著單片機的不同功能。

3.當需要控制單片機實現(xiàn)某種功能 或者 需要獲取單片機的工作狀態(tài)時，就必須要操作到對應(yīng)的寄存器。

4.對于不同位數(shù)的單片機，其寄存器的位數(shù)也不同，并且一個寄存器可能通過不同的位來控制不同的功能。

總結(jié)：位運算在單片機開發(fā)中主要用途是操作寄存器，是單片機編程的基礎(chǔ)！其重要性可見一斑。

三、位運算的重點內(nèi)容

假設(shè)下表中的X是單片機中某個寄存器。

一共就4行，非常好記。但知識點僅記住是沒用的，得實踐！現(xiàn)在我們基于一款單片機的手冊來模擬實操一下。有條件的朋友建議購買一套單片機套件，邊學邊練，效果加倍！

四、實例演示位運算

下方是一款單片機的一個寄存器表，來源于主流單片機型號STM32F1xx的參考手冊。圖中這個寄存器的功能是配置IO引腳的方向，比如配置引腳是作為輸入還是輸出。

若需要將單片機的PB4引腳配置為通用推挽輸出，那應(yīng)該如何配置此寄存器呢？

Step1，結(jié)合引腳正確表示出該寄存器。由于操作的引腳是PB4，屬于GPIOB，故該寄存器寫作GPIOB->CRL。

Step2，閱讀表格中關(guān)于位功能的說明，找出需要操作該寄存器的哪些位。

由于待操作引腳序號為4，所以應(yīng)操作該寄存器的第19~16位（因為這些位對應(yīng)的功能是CNF4和MODE4，匹配該引腳）。

Step3，結(jié)合注釋部分，確定待操作位的值。從圖中可以看出MODE4(即第17、16位)可以配置為“01”以實現(xiàn)輸出模式；CNF4(即第19、18位)可以配置為“00”以實現(xiàn)通用推挽輸出模式。

Step4，將位運算與上一步結(jié)合，寫出代碼。

GPIOB- >CRL &=~(1< 19);
GPIOB- >CRL &=~(1< 18);
GPIOB- >CRL &=~(1< 17);
GPIOB- >CRL |= (1< 16);


化簡上方四行位運算，整理得：
GPIOB- >CRL &=~(0xF< 16);//清零[19:16]
GPIOB- >CRL |= (0x1< 16);

ps: 以上代碼僅是實現(xiàn)PB4引腳輸出數(shù)據(jù)的部分代碼。

若需要實現(xiàn)完整功能，還需要配置其他寄存器。