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. {
   1 z0 Z# O4 }1 Q6 @* u" Y
3.   int num = 7;
   
4.   printf("~num = %d\n", ~num);//-8
   ' f& I0 s$ J; h6 H8 e( }3 K+ z5 z
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
   : [1 u, y  d' J
8. }

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, O% X6 [7 Z, _1 l; @! W

按位与

1. void test02()
   ! k/ ~6 P9 o0 m6 l. K( ^* ~
2. {
   + ]' L2 Y; N4 ?  o5 ]. Q; p
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)   
   # p7 R! s0 P8 b6 h  ^: N/ a
6.   {
   ' ]& l. z6 Y2 n/ [- X
7.     printf("num为偶数\n");
   
8.   }
   
9.   else
     c; d! W; m% o4 w/ x! h) m; X' a
10.   {
    
11.     printf("num为奇数\n");
    " }+ E9 Y' T5 x: K% n& A
12.   }
      u! k! u9 C4 B, @, i7 f
13. }

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8 x) e" ^" I6 ?- r4 F6 e( }

按位异或

1. void test03()
   5 k/ f& B4 y: v1 A0 v; O6 f* {4 Z
2. {
   * E0 \# N) b, w/ i, @
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
     ^7 R- v! e! T* x; S0 y8 ]
4.   num01 = 1; // 0001
   
5.   num02 = 4; // 0100
   ' j: t7 ^' s/ l6 E3 \. m
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);
   1 J$ ]' K0 }' E% ]. x4 h3 {7 N! t, J
10.   printf("num02 = %d\n", num2);
    
11. 
    
12.   num01 = num01 ^  num02;
    
13.   num02 = num01 ^  num02;
    6 s0 y/ p  V1 p2 c. ?7 Y6 S. x
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");
    ( l" x" o7 k$ B4 \% \
17.   printf("num01 = %d\n", num1);
    
18.   printf("num02 = %d\n", num2);
    " ]9 Q2 M3 F5 f6 u- O* z
19. }

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按位或
% w+ {! {( B% l$ X

    计算方法：
( p1 e8 w' n, d& B8 ?: |    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()
   1 l1 j2 W  N# D+ x% C2 T
5. {
   9 j; F9 ?5 y! u) t6 n3 m
6.   test04();   
   
7. }
   
8. 
   - G  R0 d( l" Q3 T
9. int test04()
   " G2 K: m# [, S# C
10. {
    
11.     int a = 6;                  //二进制0110
    * k5 T+ @7 Z8 e9 T. s! U) S
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);
    & @  ]" [+ D+ U1 h
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()
   " a: ~  P) O" z# D" C
2. {
   ; a$ O4 L7 o( s8 h6 i( l1 h: A9 E4 H
3.   int num = 6;
   ) T/ U/ S1 B# r7 x5 F0 j  H- X+ B+ K
4.   printf("%d\n", num << 3);//左移三位，就是0000
   # t8 q0 n0 h! B/ A1 K0 j/ j
5. }

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1 ~6 a- m: d  B5 Q7 j0 x

3 ]5 G! S6 L! H6 @* w. s) U

右移运算符

1. void test06()
   4 d. ^: }6 F* n8 M. L3 H8 u
2. {
   
3.   int num = 6; //0110
   4 `! ~" ?0 F" s0 [
4.   printf("%d\n", num >> 1); //右移一位，就是0011，输出3
   
5. }

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( `2 K' U  y0 W* S1 h& g# z

' J9 P6 h9 t/ j* q0 X$ _

    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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" \8 r0 A" [4 l$ ^8 [$ |

    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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7 X% R) `; Y5 U0 X% w9 K

    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)
   + @1 V& ?4 K1 f/ X- |. {
2. #define TIM_FLAG_CC1                       ((uint16_t)0x0002)

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- x. L, V& A- W1 b  ~

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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3 S, b" H4 H/ _! X0 k

    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
   * _( U# \7 R0 Y* D
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：

• 
  . a3 I) {# D  c) Z& s& e

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
   5 P. t- G7 x& S  @
2. {
   
3.   成员列表
   ' W  j% x6 J$ ^2 a
4. };

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8 s: f0 O) s4 C

    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;
   2 v8 h- R5 U5 ?: m$ @" E' T  L& W
4.   char name[20];  //20个字节长的字符
   + |2 q7 J0 S$ [' Q; J2 ^
5.   char sex;
   + t: g. q' b3 F, Q
6.   int age;
   8 {% g6 {! s7 s* V2 |
7.   float score;
   
8.   char addr[30]; //30个字节长的字符
   
9. }

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+ m0 e, I/ r1 V, v) C

    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
   3 ], R, C" Q; v5 A" |& x; a
2. {
   : [* v  G) L0 g8 [
3.   int num;
   / U( y9 J/ A" \- `
4.   char name[20];  //20个字节长的字符
   - \7 B1 m+ \3 T. ^
5.   char sex;
   
6.   int age;
   
7.   float score;
   
8.   char addr[30]; //30个字节长的字符
   - [+ @2 ~+ j' w9 y
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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9 Z7 S5 ~4 T7 L/ h7 d" \( P3 D

    有时候我们可能需要用到结构体的嵌套，比如：

1. struct date
   % ^! Z: L7 P7 p2 {0 l
2. {
   
3.   int year, month,day;
   7 Y" q' [$ K& o) J# A
4. };
   : s. o6 {3 ?( t! w
5. struct sutdent
   
6. {
   7 W& {& L2 s2 [/ X7 m) c4 w
7.   int num;
   1 b' H* Z! C! i. W* v0 ~
8.   char name[20];  //20个字节长的字符
   
9.   char sex;
   : p. S6 \4 S2 H4 U$ s7 F
10.   struct date birthday; //这里就用到了结构体的嵌套
    
11.   int age;
      L6 G! B9 M4 u& D9 C
12.   float score;
    4 G3 O" Q% _0 ~* a7 v, n1 W3 r
13.   char addr[30]; //30个字节长的字符
    7 p5 P/ _, I5 Q, ?, w- Y
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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- R4 l* h1 f6 j

    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;
   & d$ V$ J4 Y2 T8 ]6 H+ O* |6 s
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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! J; C$ m  ^% e9 M) k

    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;

复制代码

  I& M# u1 B; m) A

    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
   / v" w6 i" {0 ?
2. {
   ' B# j" Y; T/ m' e( X5 G
3.   char name[66];
   ( T6 z+ D4 a. D+ o
4.   int num;
   $ \- R- S: U" ~) R8 q' l& B
5.   char sex;
   
6. }stu;
   7 T9 L0 ^8 A% K" X
7. 
   
8. 
   
9. pstu = &stu;

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8 V5 b5 e5 O5 D9 w% }+ m

    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;
   ! g7 g2 z! g5 @
6. }stu;
   7 s5 @: ?) N  n+ `/ {+ M. E: I8 c
7. 
   & }) Q6 S3 F1 ]
8. 
   : X0 f1 W4 m8 x' v  r/ h- {
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;
   1 q8 Z/ F1 F; A  V' ?5 S8 Y
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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; {6 H2 f: {  e  {% v& b

    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;
   ; u1 p$ i2 h# Y8 K) A1 @
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;

复制代码

4 y5 K  E& T, o9 b7 W. s+ x5 B; ]