【35.1 “右移”运算。】
“右移”运算也是以位为单位进行运算的。位是指二进制中的某一位,位只能是0或者1。欲理解某个数“右移”运算的内部规律,必先把该数展开成二进制的格式,然后才好分析。“右移”运算的符号是“>>”,它的通用格式如下:
“保存变量”=“被移数”>>n;
运算规律是:“被移数”先被复制一份放到某个隐蔽的临时变量(也称作寄存器),然后对此临时变量展开成二进制的格式,左边是高位,右边是低位,此二进制格式的临时变量被整体由左往右移动了n位,原来左边由于数据位移动而新空出的高n位数据被直接填入0,而右边由于数据位移动而导致低n位数据被直接覆盖,最后再把移位运算的结果存入“保存变量”。多问一句,这行代码执行完毕后,“保存变量”和“被移数”到底哪个变量发生了变化,哪个变量维持不变?大家记住,只有赋值语句“=”左边的“保存变量”发生数值变化,而右边的“被移数”没有发生变化,因为“被移数”被操作的不是它自己本身,而是它的复制品替身(某个隐蔽的临时变量,也称寄存器)。
上述通用格式中的n代表被一次右移的位数,可以取0,当n等于0的时候,代表右移0位,其实就是数值维持原来的样子没有发生变化。
现在举一个完整的例子来分析“>>”右移运算的规律。有两个unsigned char类型的变量a和b,它们的数值都是十进制的5,求a=a>>1和b=b>>2的结果分别是多少?分析步骤如下:
第一步:先把a和b变量原来的数值以二进制的格式展开。十进制转二进制的方法请参考前面第14,15,16节的内容。
a变量是十进制5,它的二进制格式是: 00000101。
b变量是十进制5,它的二进制格式是: 00000101。
第二步:将a右移1位,将b右移2位。
(1)a=a>>1,就是将a右移1位。
a右移前是 -> 00000101
a右移1位后是 -> 00000010
结果分析:把二进制的00000010转换成十六进制是:0x02。转换成十进制是2。所以a初始值是5,右移1位后的结果是2。
(2)b=b>>2,就是将b右移2位。
b右移前是 -> 00000101
b右移2位后是 -> 00000001
结果分析:把二进制的00000001转换成十六进制是:0x01。转换成十进制是1。所以b初始值是5,右移2位后的结果是1。
**【35.2** **“右移”与除法的关系。】**
左移一位相当于乘以2,而右移跟左移恰恰相反,右移一位相当于除以2,注意,这里的除法是整除,不带小数点的。比如上面例子,5右移1位就变成了2(相当于5整除2等于2),5右移2位就变成了1(相当于5整除2再整除2等于1)。这个现象背后的规律是:在右移运算中,每右移1位就相当于整除2,右移2位相当于整除2再整除2,右移3位相当于整除2再整除2再整除2......以此类推。这个规律反过来从除法的角度看,也是成立的:某个数整除2,就相当于右移1位,某个数整除2再整除2相当于右移2位,某个数整除2再整除2再整除2相当于右3位......以此类推。那么问题来了,同样是达到整除2的运算结果,从运算速度的角度对比,“右移”和“整除”哪家强?答案是:一条右移语句的运算速度比一条整除语句的运算速度要快很多倍。
**【35.3** **“右移”的常见应用:不同数据类型之间的分解。】**
比如有一个双字节unsigned int类型的变量c,它的初始值是0x1234,要把它分解成两个unsigned char单字节的类型数据H和L,其中H是高8位字节,L是低8位字节,分解后H应该等于0x12,L应该等于0x34,此程序如何写?就需要用到右移。程序分析如下:
unsigned char H; //单字节
unsigned char L; //单字节
unsigned int c=0x1234; //双字节
L=c; //c的低8位直接赋值给单字节的L
H=c>>8; //c先把高8位右移到低8位,然后再把这8位数据赋值给H
程序运行结果:H就等于十六进制的0x12,十进制是18。L就等于十六进制的0x34,十进制是52.提一个问题,请问执行完上述最后一条语句H=c>>8后,此时c的值是多少?答案是c仍然等于0x1234,因为c本身没有发生变化,只要它没有赋值给它自己,执行完语句后就不会改变它自己本身,也就是本节开篇就提到的:“被移数”被操作的不是它自己本身,而是它的复制品替身(某个隐蔽的临时变量,也称寄存器)。
**【35.4** **右移运算的“右移简写”。】**
当被移数是“保存变量”时,存在“右移简写”。
“保存变量”=“保存变量”>>n;
上述右移简写如下:
“保存变量”>>=n;
比如:
unsigned char d=8;
unsigned char e=8;
d>>=1; //就相当于d=d>>1;
e>>=2; //就相当于e=e>>2;
【35.5 例程练习和分析。】
现在编写一个程序来验证刚才讲到的“右移”运算:
程序代码如下:
/\*---C语言学习区域的开始。-----------------------------------------------\*/
void main() //主函数
{
unsigned char a=5;
unsigned char b=5;
unsigned char H; //单字节
unsigned char L; //单字节
unsigned int c=0x1234; //双字节
unsigned char d=8;
unsigned char e=8;
//右移运算中蕴含着整除2的规律。
a=a>>1; //a右移1位,相当于a=a/2,从原来的5变成了2。
b=b>>2; //b右移2位,相当于b=b/2/2,从原来的5变成了1。
//右移的常见应用:不同变量类型的分解。
L=c; //c的低8位直接赋值给单字节的L
H=c>>8; //c先把高8位右移到低8位,然后再把这8位数据赋值给H
//右移简写。
d>>=1; //就相当于d=d>>1;
e>>=2; //就相当于e=e>>2;
View(a); //把第1个数a发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(b); //把第2个数b发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(H); //把第3个数H发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(L); //把第4个数L发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(d); //把第5个数d发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(e); //把第6个数e发送到电脑端的串口助手软件上观察。
while(1)
{
}
}
/\*---C语言学习区域的结束。-----------------------------------------------\*/
在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下:
开始...
第1个数
十进制:2
十六进制:2
二进制:10
第2个数
十进制:1
十六进制:1
二进制:1
第3个数
十进制:18
十六进制:12
二进制:10010
第4个数
十进制:52
十六进制:34
二进制:110100
第5个数
十进制:4
十六进制:4
二进制:100
第6个数
十进制:2
十六进制:2
二进制:10
分析:
通过实验结果,发现在单片机上的计算结果和我们的分析是一致的。
【35.6 如何在单片机上练习本章节C语言程序?】
直接复制前面章节中第十一节的模板程序,练习代码时只需要更改“C语言学习区域”的代码就可以了,其它部分的代码不要动。编译后,把程序下载进带串口的51学习板,通过电脑端的串口助手软件就可以观察到不同的变量数值,详细方法请看第十一节内容。
- 首页
- 第一节:我的价值观
- 第二节:初学者的疑惑
- 第三节:单片机最重要的一个特性
- 第四节:平台软件和编译器软件的简介
- 第五节:用Keil2软件关闭,新建,打开一个工程的操作流程
- 第六节:把.c源代码编译成.hex机器码的操作流程
- 第七节:本节预留
- 第八节:把.hex机器码程序烧录到单片机的操作流程
- 第九节:本节预留
- 第十节:程序从哪里开始,要到哪里去?
- 第十一节:一个在单片机上练习C语言的模板程序
- 第十二节:变量的定义和赋值
- 【TODO】第十三节:赋值语句的覆盖性
- 【TODO】第十四节:二进制与字节单位,以及常用三种变量的取值范围
- 【TODO】第十五节:二进制与十六进制
- 【TODO】第十六节:十进制与十六进制
- 【TODO】第十七节:加法运算的5种常用组合
- 【TODO】第十八节:连加、自加、自加简写、自加1
- 【TODO】第十九节:加法运算的溢出
- 【TODO】第二十节:隐藏中间变量为何物?
- 【TODO】第二十一节:减法运算的5种常用组合。
- 【TODO】第二十二节:连减、自减、自减简写、自减1
- 【TODO】第二十三节:减法溢出与假想借位
- 【TODO】第二十四节:借用unsigned long类型的中间变量可以减少溢出现象
- 【TODO】第二十五节:乘法运算中的5种常用组合
- 【TODO】第二十六节:连乘、自乘、自乘简写,溢出
- 【TODO】第二十七节:整除求商
- 【TODO】第二十八节:整除求余
- 【TODO】第二十九节:“先余后商”和“先商后余”提取数据某位,哪家强?
- 【TODO】第三十节:逻辑运算符的“与”运算
- 【TODO】第三十一节:逻辑运算符的“或”运算
- 【TODO】第三十二节:逻辑运算符的“异或”运算
- 【TODO】第三十三节:逻辑运算符的“按位取反”和“非”运算
- 【TODO】第三十四节:移位运算的左移
- 【TODO】第三十五节:移位运算的右移
- 【TODO】第三十六节:括号的强制功能---改变运算优先级
- 【TODO】第三十七节:单字节变量赋值给多字节变量的疑惑
- 【TODO】第三十八节:第二种解决“运算过程中意外溢出”的便捷方法
- 【TODO】第三十九节:if判断语句以及常量变量的真假判断
- 【TODO】第四十节:关系符的等于“==”和不等于“!=”
- 【TODO】第四十一节:关系符的大于“>”和大于等于“>=”
- 【TODO】第四十二节:关系符的小于“<”和小于等于“<=”
- 【TODO】第四十三节:关系符中的关系符:与“&&”,或“||”
- 【TODO】第四十四节:小括号改变判断优先级
- 【TODO】第四十五节: 组合判断if...else if...else
- 【TODO】第四十六节: 一维数组
- 【TODO】第四十七节: 二维数组
- 【TODO】第四十八节: while循环语句
- 【TODO】第四十九节: 循环语句do while和for
- 【TODO】第五十节: 循环体内的continue和break语句
- 【TODO】第五十一节: for和while的循环嵌套
- 【TODO】第五十二节: 支撑程序框架的switch语句
- 【TODO】第五十三节: 使用函数的三要素和执行顺序
- 【TODO】第五十四节: 从全局变量和局部变量中感悟“栈”为何物
- 【TODO】第五十五节: 函数的作用和四种常见书写类型
- 【TODO】第五十六节: return在函数中的作用以及四个容易被忽略的功能
- 【TODO】第五十七节: static的重要作用
- 【TODO】第五十八节: const(./book/或code)在定义数据时的作用
- 【TODO】第五十九节: 全局“一键替换”功能的#define
- 【TODO】第六十节: 指针在变量(./book/或常量)中的基础知识
- 【TODO】第六十一节: 指针的中转站作用,地址自加法,地址偏移法
- 【TODO】第六十二节: 指针,大小端,化整为零,化零为整
- 【TODO】第六十三节: 指针“化整为零”和“化零为整”的“灵活”应用
- 【TODO】第六十四节: 指针让函数具备了多个相当于return的输出口
- 【TODO】第六十五节: 指针作为数组在函数中的入口作用
- 【TODO】第六十六节: 指针作为数组在函数中的出口作用
- 【TODO】第六十七节: 指针作为数组在函数中既“入口”又“出口”的作用
- 【TODO】第六十八节: 为函数接口指针“定向”的const关键词
- 【TODO】第六十九节: 宏函数sizeof(./book/)
- 【TODO】第七十节: “万能数组”的结构体
- 【TODO】第七十一节: 结构体的内存和赋值
- 【TODO】第七十二节: 结构体的指针
- 【TODO】第七十三节: 结构体数据的传输存储和还原
- 【TODO】第七十四节: 结构体指针在函数接口处的频繁应用
- 【TODO】第七十五节: 指针的名义(例:一维指针操作二维数组)
- 【TODO】第七十六节: 二维数组的指针
- 【TODO】第七十七节: 指针唯一的“单向输出”通道return
- 【TODO】第七十八节: typedef和#define和enum
- 【TODO】第七十九节: 各种变量常量的命名规范
- 【TODO】第八十节: 单片机IO口驱动LED
- 【TODO】第八十一节: 时间和速度的起源(指令周期和晶振频率)
- 【TODO】第八十二节: Delay“阻塞”延时控制LED闪烁
- 【TODO】第八十三节: 累计主循环的“非阻塞”延时控制LED闪烁
- 【TODO】第八十四节: 中断与中断函数
- 【TODO】第八十五节: 定时中断的寄存器配置
- 【TODO】第八十六节: 定时中断的“非阻塞”延时控制LED闪烁
- 【TODO】第八十七节: 一个定时中断产生N个软件定时器
- 【TODO】第八十八节: 两大核心框架理论(四区一线,switch外加定时中断)
- 【TODO】第八十九节: 跑马灯的三种境界
- 【TODO】第九十节: 多任务并行处理两路跑马灯
- 【TODO】第九十一节: 蜂鸣器的“非阻塞”驱动
- 【TODO】第九十二节: 独立按键的四大要素(自锁,消抖,非阻塞,清零式滤波)
- 【TODO】第九十三节: 独立按键鼠标式的单击与双击
- 【TODO】第九十四节: 两个独立按键构成的组合按键
- 【TODO】第九十五节: 两个独立按键的“电脑键盘式”组合按键
- 【TODO】第九十六节: 独立按键“一键两用”的短按与长按
- 【TODO】第九十七节: 独立按键按住不松手的连续均匀触发
- 【TODO】第九十八节: 独立按键按住不松手的“先加速后匀速”的触发
- 【TODO】第九十九节: “行列扫描式”矩阵按键的单个触发(原始版)
- 【TODO】第一百节: “行列扫描式”矩阵按键的单个触发(优化版)
- 【TODO】第一百零一节: 矩阵按键鼠标式的单击与双击
- 【TODO】第一百零二节: 两个“任意行输入”矩阵按键的“有序”组合触发
- 【TODO】第一百零三节: 两个“任意行输入”矩阵按键的“无序”组合触发
- 【TODO】第一百零四节: 矩阵按键“一键两用”的短按与长按
- 【TODO】第一百零五节: 矩阵按键按住不松手的连续均匀触发
- 【TODO】第一百零六节: 矩阵按键按住不松手的“先加速后匀速”触发
- 【TODO】第一百零七节: 开关感应器的识别与软件滤波
- 【TODO】第一百零八节: 按键控制跑马灯的启动和暂停和停止
- 【TODO】第一百零九节: 按键控制跑马灯的方向
- 【TODO】第一百一十节: 按键控制跑马灯的速度
- 第一百一十一节: 工业自动化设备的开关信号的运动控制
- 【TODO】第一百一十二节: 数码管显示的基础知识
- 【TODO】第一百一十三节: 动态扫描的数码管显示数字
- 【TODO】第一百一十四节: 动态扫描的数码管显示小数点
- 【TODO】第一百一十五节: 按键控制数码管的秒表
- 【TODO】第一百一十六节: 按键控制数码管的倒计时
- 【TODO】第一百一十七节: 按键切换数码管窗口来设置参数
- 【TODO】第一百一十八节: 按键让某位数码管闪烁跳动来设置参数
- 【TODO】第一百一十九节: 一个完整的人机界面的程序框架的脉络
- 【TODO】第一百二十节: 按键切换窗口切换局部来设置参数
- 【TODO】第一百二十一节: 可调参数的数码管倒计时
- 【TODO】第一百二十二节: 利用定时中断做的“时分秒”数显时钟
- 【TODO】第一百二十三节: 一种能省去一个lock自锁变量的按键驱动程序
- 【TODO】第一百二十四节: 数显仪表盘显示“速度、方向、计数器”的跑马灯
- 【TODO】第一百二十五节: “双线”的肢体接触通信
- 【TODO】第一百二十六节: “单线”的肢体接触通信
- 【TODO】第一百二十七节: 单片机串口接收数据的机制
- 【TODO】第一百二十八节: 接收“固定协议”的串口程序框架
- 【TODO】第一百二十九节: 接收带“动态密匙”与“累加和”校验数据的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十节: 接收带“动态密匙”与“异或”校验数据的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十一节: 灵活切换各种不同大小“接收内存”的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十二节:“转发、透传、多种协议并存”的双缓存串口程序框架
- 【TODO】第一百三十三节:常用的三种串口发送函数
- 【TODO】第一百三十四节:“应用层半双工”双机串口通讯的程序框架