逻辑运算符的“与”运算。

张衍波

逻辑运算符的“与”运算。
      单片机任何数字的底层运算都是以二进制的形式进行，前面讲的加减乘除也不例外。只不过加减乘除是生活常用的运算，任意给两个十进制的数据让单片机运算，我们都可以凭借既有的生活经验通过口算或者笔算来计算出结果，不需要刻意模拟单片机底层的二进制运算。但是本节讲的“与”运算却不行，它是为二进制而生的，若想使用它，必先把参与运算的数据双双转换成二进制格式的数据，你才能分析“与”运算的含义和规律。“与”运算是以位来进行运算的，位就是代表二进制中的每一位，每一个位只能是0或者1。两个数的“与”运算就是两个数被展开成二进制后的“与”运算。
      “与”运算的运算符号是“&”。运算规律是：两个位进行“与”运算，只有两个位都同时是1运算结果才能等于1,，否则，只要其中有一位是0，运算结果都是0.比如：
0&0等于0。
0&1等于0。
1&0等于0。
1&1等于1。
注意，上述的0和1都是指二进制的0和1。
      现在举一个完整的例子来分析“与”运算的规律。有两个unsigned char类型的十进制数分别是12和9，求12&9的结果是多少？分析步骤如下：
      第一步：先把参与运算的两个数以二进制的格式展开。十进制转二进制的方法请参考前面第13,14,15节的内容。
十进制12的二进制格式是：00001100。
十进制9的二进制格式是：00001001。
      第二步：二进制数右对齐，按每一位进行“与”运算。
           00001100
         &00001001
结果是 00001000。
      第三步：把二进制的00001000转换成十六进制是：0x08。转换成十进制是8。所以12&9的结果是8。
      上述举的例子只能分析“与”运算的规律，并没有看出“与”运算的意义所在。“与”运算有啥用途呢？其实用途很多，最常见的用途是可以指定一个变量的某位清零，其它位保持不变。比如一个unsigned char类型的变量b，数据长度一共是8位，从右往左：
想让第0位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xfe相“与”:b=b&0xfe。
想让第1位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xfd相“与”:b=b&0xfd。
想让第2位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xfb相“与”:b=b&0xfb。
想让第3位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xf7相“与”:b=b&0xf7。
想让第4位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xef相“与”:b=b&0xef。
想让第5位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xdf相“与”:b=b&0xdf。
想让第6位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0xbf相“与”:b=b&0xbf。
想让第7位清零，其它位保持不变，只需跟十六进制的0x7f相“与”:b=b&0x7f。
      根据上述规律，假设b原来等于十进制的85（十六进制是0x55，二进制是01010101），要想把此数据的第0位清零，只需b=b&0xfe。最终b的运算结果是十进制是84（十六进制是0x54，二进制是01010100）。

      现在编写一个程序来练习刚才讲到的内容，最后把程序编译后下载到坚鸿51学习板观察结果。请直接复制第十节模板程序，修改的main程序代码如下：
void main() //主程序
{
/*---C语言学习区域的开始---------------------------------------------------------------------------*/

  unsigned char a;
  unsigned char b=85;  //十六进制是0x55，二进制是01010101。

  a=12&9;
  b=b&0xfe;   


  GuiWdData0=a;   //把a这个变量放到窗口变量0里面显示
  GuiWdData1=b;   //把b这个变量放到窗口变量1里面显示


/*---C语言学习区域的结束---------------------------------------------------------------------------*/
   while(1)  
   {
      initial();
      key_service();
      display_service();
   }

}
复制代码

       查看运算结果的方法。如何在坚鸿51学习板上观察变量？按下S1或者S5按键即可切换显示不同的窗口，从而显示不同的变量。按下S9按键不松手就可以切换到十六进制的显示界面，松开手后会自动切换到十进制的界面。16个LED灯显示的就是当前变量的二进制数，亮代表1，灭代表0。上坚鸿51学习板观察程序执行的结果如下：
       变量a为8（十六进制是0x08，二进制是00001000）。
       变量b为84（十六进制是0x54，二进制是01010100）。
      下节预告：逻辑运算符的“或”运算。
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