移位知識 移位運算

1、AVR移位算法詳細解釋 （1<<X） 很多初學者都會被移位算法迷惑，移位算法形如 （1<<X）這樣的形式，高手寫程序時，習慣用移位算法來寫出各個寄存器的使用。比如下面一段是AVR 的USART 的初始化代碼。UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);UCSR0B = (1<<RXCIE)|(1<<TXCIE)|(1<<RXEN)|(1<<TXEN); / RXCIE=1;TXCIE=1;UDREIE=0;RXEN=1;TXEN=1這樣的寫法對高手是

2、福，這些代碼里面說明了操作了寄存器的哪些位，能夠看出它的操作的意義；對新手確是禍害，因為新手看不懂這樣的程序?；氐介_始的地方，解釋一下，什么是移位算法：如：A = (1<<2)，1寫成二進制就是0000 0001，這個一左移2位就是0000 0100，所以得到的數(shù)A為0000 0100，即0x04。再如：B = (2<<4)，2寫成二進制就是0000 0010，這個一左移4位就是0010 0000，所以得到的數(shù)B為0010 0000，即0x20。上面兩個移位算法都是正確的，第一種寫法，表示第三位為1其余都是0的數(shù)，數(shù)的時候是從0數(shù)起的，再比如（1<<0）表示

3、的是0000 0001，（1<<7）表示的是1000 0000，但是第二種寫法沒有沒有這種意義，移位也用于乘除法，左移一位乘以2，右移移位除以2，上面的第二種寫法2左移四位得到的數(shù)是2×2×2×2×232，也就是上面的0x20。我們再來看上面的這句話：UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);UCSRC是一個和串口通訊有關的一個八位寄存器，他的每一位都有特殊的定義，我們通過查數(shù)據(jù)手冊可以看到，如下的內容。我們在程序中包含的頭文件iom16v.h類似的文件會有#defi

4、ne URSEL 7 這樣的定義，1<<URSEL即是wei7，1<<UCSZ1選擇位2，1<<UCSZ0選擇位1，整句話UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);的效果就是讓UCSRC的位七，位二，位一為高，其他都為低，然后在數(shù)據(jù)手冊里面你可以看到各個位的作用。UCSRC = (1<<7)|(1<<2)|(1<<1) 即UCSRC = 1000 0110 單片機入門系列-MEGA端口操作說明：本節(jié)重點介紹真正雙向端口操作的方法，及與偽雙向端口操作

5、的不同。跑馬燈例子。建議先看跑馬燈，再繞回來看前面的介紹。  AVR端口是真正的雙向端口，不像51偽雙向。這也是AVR的一項優(yōu)勢，只是操作時大家注意DDRn就可以了。真正雙向端口在模擬時序方面不如偽雙向的方便。  DDRn PORTn PINn 解釋：n為端口號：ABCDE  DDRn：控制端口是輸入還是輸出，0為輸入，1為輸出。個人記憶方法：一比零大所以往外擠，即1為輸出，0為輸入。  PORTn：從引腳輸出信號，當DDRn為1時，可以通過PORTnx等端口操作語句給引腳輸出賦值。  PINn：從引腳讀輸入信號，無論DDRn為何值，都可以通過

6、xPINn獲得端口n的外部電平。  當引腳配置為輸入時，若PORTxn 為"1“，上拉電阻將使能。內部上拉電阻的使用在鍵盤掃描的時候還要說到。端口更詳細功能及介紹以及端口第二功能請參考數(shù)據(jù)手冊。端口引腳配置DDxn   PORTxn   PUD (in SFIOR)   I/O   上拉電阻說明0   0   X   輸入   No 高阻態(tài) (Hi-Z)0   1   0   輸入   Yes被外部電路拉低時將輸出電流0   1   1

7、   輸入   No高阻態(tài)(Hi-Z)1   0   X   輸出   No輸出低電平 ( 漏電流)1   1   X   輸出   No輸出高電平 ( 源電流)  如果有引腳未被使用，建議給這些引腳賦予一個確定電平。最簡單的保證未用引腳具有確定電平的方法是使能內部上拉電阻。但要注意的是復位時上拉電阻將被禁用。如果復位時的功耗也有嚴格要求則建議使用外部上拉或下拉電阻。不推薦直接將未用引腳與VCC 或GND 連接，因為這樣可能會在引腳偶然作為輸出時出現(xiàn)沖擊電流。下面我們來看例子：void

8、 port_init(void)PORTA = 0x03;DDRA = 0x03;PORTB = 0x00;DDRB = 0x01;PORTC = 0x00;DDRC = 0x00;PORTD = 0x00;DDRD = 0x00;/ 建議賦值為零PORTA = 0x03;DDRA = 0x03;這兩句使PA口的PA1和PA0處于輸出狀態(tài)，PA7PA2處于輸入狀態(tài)。這里的0x03即二進制的00000011，從左到右對應于Pn7-Pn0八個IO口。通過跑馬燈程序來深入理解IO口的操作：CODE:/ICC-AVR application builder : 2006-11-21 9:20:57/

9、Target : M32/ Crystal: 7.3728Mhz#include <iom32v.h>#include <macros.h>void _delay(unsigned char n) /延時函數(shù)定義unsigned char i,j;for(;n!=0;n-) /n*10ms for(j=100;j!=0;j-) /100us*100=10ms  for(i=147;i!=0;i-) /delay 100us  ;int main(void)unsigned char i,j,k; /PORTA=0xFF;    

10、    /PA口設為輸出高電平，燈滅DDRA=0xFF;           /PA口設置為輸出while(1)  i=1;  for (j=0;j<8;j+) /循環(huán)8次，即PA0PA7輪流閃亮         PORTA=i;       /反相輸出,低電平有效,對應的燈亮      for (k=0;k<10;k+) _delay(100);   /延時 100*10=1秒，可自

11、行調節(jié)         i=i<<1;         /左移一位,I的值將向下面的列表那樣變化  / 0b00000001 PA0  / 0b00000010 PA1  / 0b00000100 PA2  / 0b00001000 PA3  / 0b00010000 PA4  / 0b00100000 PA5  / 0b01000000 PA6  / 0b10000000 PA7  Copy to clipboa

12、rd其他IO口操作指令：void main(void)PORTA=0xff;DDRA=0xff; /輸出 模式 ，IO口上拉電阻有效，1為輸出，0為輸入。PORTA=0xf0; /等以下三條指令只對操作符號右邊的數(shù)字位是一的位操作。PORTA&=0x70; /清零 0x70為 01110000 ，即把654三位清零，其余數(shù)位不變。PORTA|=0x77; /置一 0x77為 01110111 ，即把654210六位清零，其余數(shù)位不變。PORTA=0x70; /翻轉 0x70為 01110000，即654三位，如果是零變成1，是一變成0。(P & 0x80)=0x80; /按位與

13、 判斷p的第七位是否是一,是則成立關于1<<x的說明，網(wǎng)上的程序中經常會看到1<<ADIF類似的語句，新手很難看明白是什么意思，我這里簡單說明一下：ADIF是一個寄存器變量，可以堪稱數(shù)字4， 跟手冊中的定義，包含芯片頭文件的定義是一樣的。 (1<<ADIF) =(1<<4)=0b00010000 ADCSR=(1<<ADIF);     /只是ADIF位 =1,其他=0 ADCSR|=(1<<ADIF);     /只是ADIF位 =1,其他不變 ADCSR&=(1<&

14、lt;ADIF);     /只是ADIF位 =0,其他不變 while(ADCSR&(1<<ADIF) ; /等待ADIF位為0，才退出循環(huán)，執(zhí)行下一步 while(1) while(ADCSR&(1<<ADIF) ; /等待ADIF位為0，才退出循環(huán)，執(zhí)行下一步 程序. 實踐出真知：只看這樣的說明是很枯燥的，從實踐中去學習會是更好的途徑，把這些代碼都寫到單片機里，一步一步調試運行，看看各個端口以及寄存器的效果，也鍛練程序調試能力，和樂而不為呢？一個簡單易懂的串口通訊例子程序只有基本的功能，用于串口操作的演示，如果需要結構化的程序，

15、到RS232電路圖本程序在本站的開發(fā)板上通過，絕對沒有問題，歡迎討論。測試效果，啟動時發(fā)送加回車換行，然后，收到什么，返回什么，如果給它發(fā)送一個小a，會多發(fā)回一個OK，如果發(fā)的是大A，則發(fā)回Hello字符串。串口程序測試/ ICC-AVR application builder : 2007-5-20 17:21:25/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ AVR mega16 串口測試/ AVR與虛擬儀器 古欣#include <iom16v.h>#include <macros.h>#define F_CPU 7372800const

16、 unsigned char buffer=""void USART_Init( unsigned int baud )unsigned int tmp;/* 設置波特率*/tmp= F_CPU/baud/16-1;UBRRH = (unsigned char)(tmp>>8);UBRRL = (unsigned char)tmp;/* 接收器與發(fā)送器使能*/UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN);/* 設置幀格式: 8 個數(shù)據(jù)位, 2 個停止位*/UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<US

17、BS)|(1<<UCSZ0)|(1<<UCSZ1);/* UMSEL 模式選擇  0 異步操作  1 同步操作USBS 停止位位數(shù)  0   1  1   2  UCSZ2 UCSZ1 UCSZ0 字符長度  0 0 0 5 位  0 0 1 6 位  0 1 0 7 位  0 1 1 8 位  1 0 0 保留  1 0 1 保留  1 1 0 保留  1 1 1 9 位*/ ICC 生成的初始化/UART0 initi

18、alize/ desired baud rate: 9600/ actual: baud rate:9600 (0.0%)/ char size: 8 bit/ parity: Disabledvoid uart0_init(void)UCSRB = 0x00; /disable while setting baud rateUCSRA = 0x00;UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06;UBRRL = 0x2F; /set baud rate loUBRRH = 0x00; /set baud rate hiUCSRB = 0x18;/下面兩個函數(shù)直接從數(shù)據(jù)手冊上拷貝過來的/

19、數(shù)據(jù)發(fā)送【發(fā)送5 到8 位數(shù)據(jù)位的幀】void USART_Transmit( unsigned char data )/* 等待發(fā)送緩沖器為空 */while ( !( UCSRA & (1<<UDRE) );/* 將數(shù)據(jù)放入緩沖器，發(fā)送數(shù)據(jù) */UDR = data; / 數(shù)據(jù)接收【以5 到8 個數(shù)據(jù)位的方式接收數(shù) 據(jù)幀】unsigned char USART_Receive( void )/* 等待接收數(shù)據(jù)*/while ( !(UCSRA & (1<<RXC) );/* 從緩沖器中獲取并返回數(shù)據(jù)*/return UDR; /連續(xù)發(fā)送字符void

20、USART_Transmit_2( void )while ( !( UCSRA & (1<<UDRE) );UDR = 'H'while ( !( UCSRA & (1<<UDRE) );UDR = 'e'while ( !( UCSRA & (1<<UDRE) );UDR = 'l'while ( !( UCSRA & (1<<UDRE) );UDR = 'l'while ( !( UCSRA & (1<<UDRE) );UDR =