Ariduino入门笔记——7. Arduino 默认函数(比特操作)

雨点打透心脏的1/2处 2023-01-19 04:36 27阅读 0赞

比特位操作，是编程中常用的一种技巧。Arduino也提供了这方面的API，以方便开发者使用。

### 文章目录 ###

*  bit()
 *  bitClear()
 *  bitRead()
 *  bitSet()
 *  bitWrite()
 *  highByte()
 *  lowByte()

# bit() #

从描述上很难搞清楚这个函数有什么用，干什么的。这样解释一下，这是算比特位的。  
举例来说：

> bit(1) = binary(10) = 2  
> bit(2) = binary(100) = 4  
> bit(3) = binary(1000) = 8  
> …

至于如何验证，你可以试一试执行以下程序看一看，如果你使用的是UNO板，那么一般默认UNO板上的\#13引脚是板载LED灯。

另外，这个示例程序，最好的演示效果是，1秒闪8次。也就是bit(3)。

void setup()
    { 
      pinMode(13, OUTPUT);
    }
    
    void loop()
    { 
        int bits = bit(2);
        for (int i = 0; i  < bits; i++) { 
            digitalWrite(13, HIGH);
            delay(100);
    
            digitalWrite(13, LOW);
            delay(100);
        }
    
        delay(1000);
    }

# bitClear() #

同样，从官方的解释来看也是摸不着头脑。那不如我们直接写个程序跑跑看效果。

void setup() { 
      Serial.begin(9600);
      while (!Serial) { 
        ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
      }
    
      int x = 15;
      int n = 0;
      int res = bitClear(x, n);
      Serial.print(res, BIN); // print the output of bitClear(x,n)
      Serial.println("\n--------------");
    
      n = 1;
      res = bitClear(x, n);
      Serial.print(res, BIN); // print the output of bitClear(x,n)
      Serial.println("\n--------------");
    
      n = 2;
      res = bitClear(x, n);
      Serial.print(res, BIN); // print the output of bitClear(x,n)
      Serial.println("\n--------------");
    
      n = 3;
      res = bitClear(x, n);
      Serial.print(res, BIN); // print the output of bitClear(x,n)
      Serial.println("\n--------------");
    }
    
    void loop() { 
    }

官方说，这个函数负责给数位上写零，那么我们就要具体看看是怎么写零的。为了更好观察输出结果，我们提前使用到了串口指令。还不清楚什么叫串口的童鞋，没关系，你只需要记着编译完程序后，立即到Arduino IDE右上方点击这个标志，打开一个新的窗口。

![在这里插入图片描述][20210618105636123.png_pic_center]

然后不出意外，应该能得到这样一个输出  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
我把数据以2进制形式打印出来，所以可以更清晰易懂这个函数的使用方法。

# bitRead() #

官方说法，是从数据中读取对应位置的比特值，那么具体怎么执行的，还是上代码比较直观。

void setup() { 
      Serial.begin(9600);
      while (!Serial) { 
        ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
      }
    
      int x = 13;
      int n = 0;
     
      for (int i = 0; i < 4; i++) { 
        Serial.print(i);
        Serial.print(" --> ");
    
        int res = bitRead(x, i);
        Serial.print(res); // print the output of bitClear(x,n)
        Serial.println("\n--------------");
      }
    }
    
    void loop() { 
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
要知道，13的二进制值是 1101，所以你应该知道这个函数是怎么回事了。

# bitSet() #

这个函数是把对应位置的比特值设置为1，因此对于13（1101）来说，如果我们让1位的比特值变成1，那么这个值就会变成15.

void setup() { 
      Serial.begin(9600);
      while (!Serial) { 
        ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
      }
    
      int x = 13;
      int n = 0;
     
       bitSet(x, 1);
       Serial.print(x, BIN);
    }
    
    void loop() { 
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
记住，这个函数不返回任何值，所以修改就会直接修改到原值。

# bitWrite() #

这是一个写比特的函数，功能和 bitSet 很像，也一样不返回任何结果，直接对原数据进行修改。不过需要注意一点的是， bitSet是把指定的位写为1，而这个函数可以自定。

void setup() { 
      Serial.begin(9600);
      while (!Serial) { }  // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
      byte x = 0b10000000;  // the 0b prefix indicates a binary constant
      Serial.println(x, BIN); // 10000000
      bitWrite(x, 0, 1);  // write 1 to the least significant bit of x
      Serial.println(x, BIN); // 10000001
    }
    
    void loop() { }

# highByte() #

从左往右取高位字节，我个人不推荐使用

# lowByte() #

从右往左取低位字节，我个人不推荐使用。

我们这里直接上一段代码，这样可以更明白这两个函数是怎么使用的。

void setup() { 
      Serial.begin(9600);
      while (!Serial) { }  // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
    
      int x = 0b1110110011110000;  // the 0b prefix indicates a binary constant
      Serial.println(x, BIN);
    
      // high byte (from left)
      byte res = highByte(x);
      Serial.println(res, BIN);
    
      // low byte (from right)
      res = lowByte(x);
      Serial.println(res, BIN);
    }
    
    void loop() { }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

[20210618105636123.png_pic_center]: /images/20221021/5014533b9a364240a05b350277281fa4.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221021/0016878dda4a4e53a825abb8e0e60989.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221021/9819b8e9a5ff45aba4038e1d4d48a7ac.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221021/fbcac95594e64a99bba50f8cfd66277f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BvaXNvbmNocnk_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221021/d57c407f0a4f4bc88510840c2351f416.png