C语言位操作
第一部分位操作符：
位与&
1.注意：&是位与，&&是逻辑与
2.真值表：0+0=0 0+1=0 1+1=1 1+0=0
位与操作特点：只有1和1位与的结果为1。
3.位与和逻辑与的区别：
位与时，两个操作数是按照二进制位批次对应位相与的。如下图
逻辑与是两个操作数作为整体相与的（不是零全为1，非0即1）.0XAA+0XF0=1+1=1
位或|
1.注意|为位或，||为逻辑或
2.真值表：0+0=0 0+1=1 1+1=1 1+0=1
位或操作特点：只有0和0位与的结果为0。只要有一个一就为1
3.位与和逻辑与的区别：
位与时，两个操作数是按照二进制位批次对应位相或的。
逻辑或是两个操作数作为整体相或的（不是零全为1，非0即1）
位取反~
1.注意：C语言中位取反是~，逻辑取反是！
2.按位取反是将操作数的二进制位逐个按位取反（0变成1，1变成0）.而逻辑取反是真的变成假的假的变成真的。（只有0才是假，不是0全为真）
3.一般按位取反显示结果很大，因为是32位二进制。
4.任何非0的数逻辑取反再取反得到1
任何非零的数按位取反再取反得到本身。
位异或^
1.位异或真值表：1^1=0 0^0=0 1^0=1 0^1=1
2.2个数如果相等结果为0，两个数如果不等结果为1（两个数相异，就进行或操作）
位与 位或 位异或总结：
位与：（任何数，其实就是1或0）与1位与无变化，与0位与都为0；
位或：（任何数，其实就是1或0）与1位或都为1，与0位与无变化；
位异或：（任何数，其实就是1或0）与1位异或会取反，与0位与无变化；
左移位<< 右移位>>：
C语言的移位取决于数据类型
对于无符号数来说，左移时右侧补0(相当于逻辑移位)
对于无符号数来说，右移时左侧补0(相当于逻辑移位)
对于有符号数来说，左移时右侧补0(叫算术移位，相当于逻辑移位)
对于有符号数来说，右移时左侧补符号位(如果是正数就补0，负数就补1)
第二部分位与位或位异或在操作寄存器时的特殊操作
一.先理解结构
SoC ：CPU 内核 + 内存 + 各种外设（GPIO、串口、定时器等）是一整套微型系统，是一个芯片
CPU ：是专门处理、执行程序的硬件（读取指令，翻译，执行）
外设：就是专门用来干这些实际具体工作的硬件模块
常见外设：
- GPIO：控制引脚电平，点灯、读取按键。输出高低电平。
- UART 串口：和别的设备收发字符串，打印日志。
- SPI / I2C：跟别的芯片通信，比如显示屏、传感器。
- 定时器 TIM：计时、延时、产生 PWM，控制电机亮度。
- ADC：读取模拟电压，读电位器、传感器。
寄存器：是CPU与外设的沟通桥梁（因为语言不通）。并且CPU向寄存器中写入一个命令，外设就一直执行命令。
RAM(随机存储器):
1.可读可写，断电数据全部丢失。
2.单片机/Soc里，用来存放正在运行的变量、堆栈。
ROM(只读存储器)
1.断电数据不会丢 2.存放你的程序代码、常量。程序烧录在这里
IO口（输入输出口，也是一种外设）：就是芯片外面一根根引脚。用来读外面信号，或者输出信号给外部设备。
二.寄存器操作要求
刚刚说寄存器是CPU传入指令控制外设，所以操作寄存器就是操纵硬件。
1.寄存器是按位进行使用的（外设寄存器一般是 32 位，由 32 个bit（位）组成，每 1 个 bit 就是 0 或者 1。并且寄存器里的每一位，各自负责一个功能。）
2.寄存器操作要求：在设定特定位时不能影响其他位。
3.操作方法：读，改，写（读出整个寄存器的位，改变想改变的位的位置，最后写入整个已经改完的所有位）
三.特定位清零用&
1.位与：（任何数，其实就是1或0）与1位与无变化，与0位与都为0；
2.如果希望将一个寄存器的某些特定位变成0而不影响其他位，可以构造一个合适的1与0组成的数和这个寄存器原来的值进行位与操作。就可以将特定位清零。
3.举例：假设原来32位寄存器中的值为0XAAAAAAAA（有八个A，每个A代表4位），需要将bit8~bit15清零而其他位不变，可以将这个数与0XFFFF00FF（十六进制F代表二进制1111）进行位与。
四.特定位1用|
位或：（任何数，其实就是1或0）与1位或都为1，与0位与无变化；
2.如果希望将一个寄存器的某些特定位变成1而不影响其他位，可以构造一个合适的1与0组成的数和这个寄存器原来的值进行位或操作。就可以将特定位变1。
3.举例：假设原来32位寄存器中的值为0X123d0c57，需要将bit4~bit7变为1而其他位不变，可以将这个数与0X000000f0（十六进制F代表二进制1111）进行位或。
五,特定位取反用^
1.位异或：（任何数，其实就是1或0）与1位异或会取反，与0位与无变化；
2.按位取反的用法和刚才讲的位与是类似的。我们要构造这样一个数，要取反的指定位为 1，其他位为 0，这个数与原来的数进行位异或即可。
第三部分如何用位运算构建特定二进制数
一.寄存器位操作经常需要特定位给特定值
1.根据上节可知，对寄存器置1清0，取反，在于事先构建一个特别的数，这个数和原来的数进行位与位或，取反。即可达到要求。
2.可以利用相关计算器，直接给出特定32位特定数。但是不直观
3.自己写代码利用位操作符号（主要是移位和位取反）来构建特定二进制数。
二.使用位移获取特定值为一的二进制数
1.首先最简单的就是用移位来获取特定位为1的二进制数。譬如我们需要一个bit3~bit7为1的二进制可以表示：(0X1f<<3)
2.进阶获取bit4~bit6为1，同时bit23~bit28为1，其余为0的二进制数。可以表示：(0X7<<4)|(0X3f<<23)
三.结合位取反获取特定位为0的二进制数
1.特定位为0（比较少）而其余位为1（比较多）适合左移加位取反的方式来构造。
2.思路是：先试图构造出这个数的位相反数，再取反得到这个数
例如要构造bit4~bit10为0其余位为1，就先构造bit4~bit10为1其余位为0，然后对这个数取反。
~（0X7f<<4）
四.总结
1.如果要的数比较少位为1，大部分位为0，则可以通过连续很多个1左移n位得到。
2.如果要的数比较少位为0，大部分位为1，则可以通过先构建其位反数，然后再位取反得到。
3.如果想要的数中连续1的部分不止一个，那么可以通过多端分别构造，然后再彼此位与即可。
第四部分位运算实战演练
回顾：要置 1 用 |，清零用 &，要取反用 ^，~ 和 <<>> 用来构建特定二进制
其中设置就是设置为1，清除就是设置为0.
1、给定一个整型数 a，设置 a 的 bit3，保证其他位不变。
a=a|(1<<3)
2、给定一个整形数 a，设置 a 的 bit3~bit7，保持其他位不变。
a=a|(0X1f<<3)
3、给定一个整形数 a，清除 a 的 bit15，保证其他位不变。
a=a&(~(1<<15))
4、给定一个整形数 a，清除 a 的 bit15~bit23，保持其他位不变。
a=a&~(0x1ff<<15)
5、给定一个整形数 a，取出 a 的 bit3~bit8。
思路：第一步将这个数的bit3~bit8不变，其余位全部清零。第二步右移3位
a=（（a&0X1f7)>>3)或者（(a&(0x3f<<3))>>3）
6、用 C 语言给一个寄存器的 bit7～bit17 赋值 937（其余位不受影响）。
思路：第一步将bit7~bit17清零，第二步 bit7~bit17赋值
a=a&(~(0X7ff<<7))
a=a|(937<<7)
7、用 C 语言将一个寄存器的 bit7～bit17 中的值加 17（其余位不受影响）。
思路：第一步：先读出bit7~bit17 第二步：将这个数加上17
第三步：将bit7~bit17清零 第四步：加上第二部算出来的bit7~bit17
第一步：tep=a&(0X3ff<<7 ) tep=tep>>7 第二步：tep+=17
第三步：a=a&~(0X3ff) 第四步：a|=tep
8、用 C 语言给一个寄存器的 bit7～bit17 赋值 937，同时给 bit21～bit25 赋值 17。
第五部分.用宏定义来完成位运算
C语言宏定义 #define宏是预处理指令，预处理阶段做简单文本替换，不做类型检查，不占运行时间，不是函数。