【30.1 “与”运算。】 不管是十进制还是十六进制，单片机底层的运算都是以二进制的形式进行的，包括前面章节的加减乘除运算，在单片机的底层处理也是以二进制形式进行。只不过加减乘除我们平时太熟悉了，以十进制的形式口算或者笔算也能得到正确的结果，所以不需要刻意把十进制的数据先转换成二进制，然后再模拟单片机底层的二进制运算。但是本节的逻辑“与”运算，在分析它的运算过程和规律的时候，必须把所有的数据都转化成二进制才能进行分析，因为它强调的是二进制的位与位之间的逻辑运算。我们知道，二进制中的每一位只能是0或者1，两个数的“与”运算就是两个数被展开成二进制后的位与位之间的逻辑“与”运算。 “与”运算的运算符号是“&”。运算规律是：两个位进行“与”运算，只有两个位都同时是1运算结果才能等于1,，否则，只要其中有一位是0，运算结果必是0.比如： 0&0等于0。 0&1等于0。 1&0等于0。 1&1等于1。 注意，上述的0和1都是指二进制的0和1。 现在举一个完整的例子来分析“与”运算的规律。有两个unsigned char类型的十进制数分别是12和9，求12&9的结果是多少？分析步骤如下： 第一步：先把参与运算的两个数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。 十进制12的二进制格式是：00001100。 十进制9的二进制格式是： 00001001。 第二步：二进制数右对齐，按上下每一位进行“与”运算。 十进制的12 -> 00001100 十进制的9 -> &00001001 “与”运算结果是 -> 00001000 第三步：把二进制的00001000转换成十六进制是：0x08。转换成十进制是8。所以12&9的结果是8。 上述举的例子只能分析“与”运算的规律，并没有看出“与”运算的意义所在。“与”运算有啥用途呢？其实用途很多，最常见的用途是可以指定一个变量二进制格式的某位清零，其它位保持不变。比如一个unsigned char类型的变量b，数据长度一共是8位，从右往左： 想让第0位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xfe相“与”:b=b&0xfe。 想让第1位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xfd相“与”:b=b&0xfd。 想让第2位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xfb相“与”:b=b&0xfb。 想让第3位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xf7相“与”:b=b&0xf7。 想让第4位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xef相“与”:b=b&0xef。 想让第5位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xdf相“与”:b=b&0xdf。 想让第6位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xbf相“与”:b=b&0xbf。 想让第7位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0x7f相“与”:b=b&0x7f。 根据上述规律，假设b原来等于十进制的85（十六进制是0x55，二进制是01010101），要想把此数据的第0位清零，只需b=b&0xfe。最终b的运算结果是十进制是84（十六进制是0x54，二进制是01010100）。把它们展开成二进制格式的运算过程如下： 十进制的85 -> 01010101 十六进制的0xfe -> &11111110 “与”运算结果是 -> 01010100 【30.2 与运算的“自与简写”。】 当被与数是“保存变量”时，存在“自与简写”。 “保存变量”=“保存变量” & “某数” ; 上述自与简写如下： “保存变量” & =“某数” ; 比如： unsigned char c=9; c&=5; //相当于c=c&5; 最后的计算结果c是1。 【30.3 例程练习和分析。】 现在编写一个程序来验证刚才讲到的“与”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; unsigned char b=85; //十六进制是0x55，二进制是01010101。 unsigned char c=9; a=12&9; b=b&0xfe; c&=5; //相当于c=c&5; 最后的计算结果c是1。 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(c); //把第3个数c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:8 十六进制:8 二进制:1000 第2个数 十进制:84 十六进制:54 二进制:1010100 第3个数 十进制:1 十六进制:1 二进制:1 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。 【30.4 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。