1 位操作

    位操作与位带操作并不相同，位操作就是对一个变量的每一位做运算，而逻辑位操作是对这个变量整体进行运算。

    下面是六种常用的操作运算符：

按位取反

1. void test01()
   
2. {
   
3.   int num = 7;
   
4.   printf("~num = %d\n", ~num);//-8
   
5. 
   
6. // 0111  按位取反   1000   机器中存放的都是补码   
   
7. //补码转换原码需要分有符号数和无符号数两种
   
8. }

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按位与

1. void test02()
   
2. {
   
3.   int num = 128;
   
4. //换算为八位，1换算就是00000001， 这样只要所给数字的二进制最后一位是1.那么就是奇数，否则就是偶数
   
5.   if ( (num & 1) == 0)   
   
6.   {
   
7.     printf("num为偶数\n");
   
8.   }
   
9.   else
   
10.   {
    
11.     printf("num为奇数\n");
    
12.   }
    
13. }

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按位异或

1. void test03()
   
2. {
   
3.   //按位异或的意思是，两个数字相同为0，不同为1。我们可以利用按位异或实现两个数的交换
   
4.   num01 = 1; // 0001
   
5.   num02 = 4; // 0100
   
6.   printf("num01 ^ num02 = %d", num01 ^ num02); // 5  两个二进制按位异或之后是: 0101
   
7. 
   
8.   printf("交换前\n");
   
9.   printf("num01 = %d\n", num1);
   
10.   printf("num02 = %d\n", num2);
    
11. 
    
12.   num01 = num01 ^  num02;
    
13.   num02 = num01 ^  num02;
    
14.   num01 = num01 ^  num02;
    
15.   //不用临时数字实现两个变量交换
    
16.   printf("交换后\n");
    
17.   printf("num01 = %d\n", num1);
    
18.   printf("num02 = %d\n", num2);
    
19. }

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按位或

    计算方法：
    参加运算的两个数，换算为二进制（0、1）后，进行与运算。只有当 相应位上全部为1时取1， 存在0时为0。

    printf是格式化输出函数，它可以直接打印十进制，八进制，十六进制，输出控制符分别为%d, %o, %x, 但是它不存在二进制，如果输出二进制，可以手写，但是也可以调用stdlib.h里面的itoa函数，他不是标准库里面的函数，但是大多数编译器里面都有这个函数。

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <stdlib.h>
   
3. 
   
4. int main()
   
5. {
   
6.   test04();   
   
7. }
   
8. 
   
9. int test04()
   
10. {
    
11.     int a = 6;                  //二进制0110
    
12.     int b = 3;                  //二进制0011
    
13.     int c = a | b;              //a、b按位或，结果8，二进制111，赋值给c
    
14.     char s[10];
    
15.     itoa(c, s, 2);
    
16.     printf("二进制 --> %s\n", s);//输出：二进制 -->111
    
17. }

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左移运算符

1. void test05()
   
2. {
   
3.   int num = 6;
   
4.   printf("%d\n", num << 3);//左移三位，就是0000
   
5. }

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右移运算符

1. void test06()
   
2. {
   
3.   int num = 6; //0110
   
4.   printf("%d\n", num >> 1); //右移一位，就是0011，输出3
   
5. }

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    上面是用普通c代码举得栗子，下面我们看一下STM32中操作通常用的代码：

    （1）比如我要改变 GPIOA-> BSRRL 的状态,可以先对寄存器的值进行& 清零操作

1. GPIOA-> BSRRL &= 0xFF0F; //将第4位到第7位清零（注意编号是从0开始的）

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    然后再与需要设置的值进行|或运算：

1. GPIOA-> BSRRL |= 0x0040; //将第4位到第7位设置为我们需要的数字

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    （2）通过位移操作提高代码的可读性：

1. GPIOx->ODR = (((uint32_t)0x01) << pinpos);

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    上面这行代码的意思就是，先将"0x01"这个八位十六进制转换为三十二位二进制，然后左移"pinpos"位，这个"pinpos"就是一个变量，其值就是要移动的位数。也就是将ODR寄存器的第pinpos位设置为1。

    （3）取反操作使用：

    SR寄存器的每一位代表一个状态，如果某个时刻我们想设置一个位的值为0，与此同时，其它位置都为1，简单的作法是直接给寄存器设置一个值：

1. TIMx->SR=0xFFF7;

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    这样的作法设置第 3 位为 0，但是这样的作法可读性较差。看看库函数代码中怎样使用的：

1. TIMx->SR = (uint16_t)~TIM_FLAG;

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    而 TIM_FLAG 是通过宏定义定义的值：

1. #define TIM_FLAG_Update                    ((uint16_t)0x0001)
   
2. #define TIM_FLAG_CC1                       ((uint16_t)0x0002)

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2 define宏定义

    define 是 C 语言中的预处理命令，它用于宏定义，可以提高源代码的可读性，为编程提供 方便。

    常见的格式：

1. #define 标识符 字符串

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    标识符意思是所定义的宏名，字符串可以是常数、表达式或者格式串等，例如：

1. #define PLL_Q 7  //注意，这个定义语句的最后不需要加分号

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3 ifdef条件编译

    在程序开发的过程中，经常会用到这种条件编译：

1. #ifdef PLL_Q
   
2.    程序段1
   
3. #else
   
4.   程序段2
   
5. #endif

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    上面这段代码作用就是当这个标识符已经被定义过，那么就进行程序程序段1，如果没有则进行程序段2。当然，和我们设计普通的c代码是一样的，"#else"也可以没有，就是上面的代码减去"#else"和程序段2。

1. #ifndef PLL_Q    //意思就是如果没有定义这个标识符

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4 extern变量申明

    C 语言中 extern 可以置于变量或者函数前，以表示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义（一个变量只能定义一次，而extern可以申明很多次）使用例子如下：

• 
  

extern u16 USART_RX_STA;

    上面例子意思就是申明 “USART_RX_STA” 这个变量在其他文件中已经定义了，"u16"的意思是16位的。

5 结构体

    定义一个结构体的一般形式为：

1. struct 结构名
   
2. {
   
3.   成员列表
   
4. };

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    成员列表由若干个成员组成，每个成员都是该结构体的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明，其形式：

1. 类型说明符  成员名；//比如：int num;

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    结合上面的说明，我们可以构建一个简单的结构体例子：

1. struct sutdent
   
2. {
   
3.   int num;
   
4.   char name[20];  //20个字节长的字符
   
5.   char sex;
   
6.   int age;
   
7.   float score;
   
8.   char addr[30]; //30个字节长的字符
   
9. }

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    而如果我们想定义结构体变量，那么我们在定义这个结构体的时候直接定义，或者定义完结构体再另外定义结构体变量，比如：

1. struct sutdent
   
2. {
   
3.   int num;
   
4.   char name[20];  //20个字节长的字符
   
5.   char sex;
   
6.   int age;
   
7.   float score;
   
8.   char addr[30]; //30个字节长的字符
   
9. }student01,student02; //变量名表列（如果由结构体变量名，那么我们可以不写结构体名称）

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    有时候我们可能需要用到结构体的嵌套，比如：

1. struct date
   
2. {
   
3.   int year, month,day;
   
4. };
   
5. struct sutdent
   
6. {
   
7.   int num;
   
8.   char name[20];  //20个字节长的字符
   
9.   char sex;
   
10.   struct date birthday; //这里就用到了结构体的嵌套
    
11.   int age;
    
12.   float score;
    
13.   char addr[30]; //30个字节长的字符
    
14. }student01,student02; //变量名表列（如果由结构体变量名，那么我们可以不写结构体名称）

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    如果需要引用结构体里面的成员内容，可以使用下面的方式：

1. student01.name = 小李;
   
2. // 结构体变量名.成员名（注意这里用的是点），这里是对这个成员的赋值

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    结构指针变量说明的一般形式为：

1. struct 结构名 *结构指针变量名

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    假如说我们想定义一个指向结构体"student"的指针变量pstu,那么我们可以使用如下代码：

1. struct student *pstu;

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    如果我们要给一个结构体指针变量赋初值，那么我们可以使用如下的方式：

1. struct student
   
2. {
   
3.   char name[66];
   
4.   int num;
   
5.   char sex;
   
6. }stu;
   
7. 
   
8. 
   
9. pstu = &stu;

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    注意上边的赋值方式，我们如果要进行赋值，那必须使用结构体变量，而不能使用结构体名，像下边这样就是错误的。

1. struct student
   
2. {
   
3.   char name[66];
   
4.   int num;
   
5.   char sex;
   
6. }stu;
   
7. 
   
8. 
   
9. pstu = &student;

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    这是因为结构名和结构体变量是两个不同的概念，结构名只能表示一个结构形式，编译系统并不会给它分配内存空间（就是说不会给它分配地址），而结构体变量作为一个变量，编译系统会给它分配一个内存空间来存储。

访问结构体成员的一般形式：

1. (*pstu).name;   //(1)(*结构指针变量).成员名;
   
2. pstu->name;   //(2)结构指针变量->成员名

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    结构体的知识就简单说上边这些。

6 typedef类型别名

    typedef用来为现有类型创建一个新的名字，或者称为类型别名，用来简化变量的定义（上边extern变量申明的例子中，"u16"就是对"uint16_t"类型名称的简化）。typedef在MDK中用得最多的就是定义结构体的类型别名和枚举类型。

    我们定义一个结构体GPIO:

    定义这样一个结构体以后，如果我们想定义一个结构体变量比如"GPIOA"，那么我们需要使用这样的代码：

1. struct _GPIO GPIOA;

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    虽然也可以达到我们的目的，但是这样会比较麻烦，而且在MDK中会有很多地方用到，所以，我们可以使用"typedef"为其定义一个别名，这样直接通过这个别名就可以定义结构体变量，来达到我们的目的：

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   _IO uint32_t MODER;
   
4.   _IO uint32_t OTYPER;
   
5. }GPIO_typedef;

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    这样定义完成之后，如果我们需要定义结构体变量，那么我们只需要这样：

1. GPIO_typedef _GPIOA,_GPIOB;

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