凡事都要腳踏實地去做，不弛于空想，不騖于虛聲。努力只能做到合格，用心才能做到優秀。

這次一起來學習一下單片機開發時必備技術——位運算和寄存器編程。

(相關資料圖)

目前已經發布了幾篇文章，文章多為個人觀點，可能會有錯誤。歡迎朋友們指正錯誤或提出寶貴建議，必有重謝！

一、位運算符號

常用的位運算符有：

二、單片機開發為什么需要學習位運算？

單片機開發常用的編程方法有：寄存器法 和 庫函數法。其中基于寄存器編程是一種通用型的方法，即所有的單片機都可以采用寄存器方法進行編程。

那么寄存器又是什么？

初學者可以這樣理解：

1.寄存器是在單片機中真實存在的（有明確的地址）、有明確功能的“開關”或者“指示器”。

3.當需要控制單片機實現某種功能 或者 需要獲取單片機的工作狀態時，就必須要操作到對應的寄存器。

4.對于不同位數的單片機，其寄存器的位數也不同，并且一個寄存器可能通過不同的位來控制不同的功能。

總結：位運算在單片機開發中主要用途是操作寄存器，是單片機編程的基礎！其重要性可見一斑。

三、位運算的重點內容

假設下表中的X是單片機中某個寄存器。

一共就4行，非常好記。但知識點僅記住是沒用的，得實踐！現在我們基于一款單片機的手冊來模擬實操一下。有條件的朋友建議購買一套單片機套件，邊學邊練，效果加倍！

四、實例演示位運算

下方是一款單片機的一個寄存器表，來源于主流單片機型號STM32F1xx的參考手冊。圖中這個寄存器的功能是配置IO引腳的方向，比如配置引腳是作為輸入還是輸出。

若需要將單片機的PB4引腳配置為通用推挽輸出，那應該如何配置此寄存器呢？

Step1，結合引腳正確表示出該寄存器。由于操作的引腳是PB4，屬于GPIOB，故該寄存器寫作GPIOB->CRL。

Step2，閱讀表格中關于位功能的說明，找出需要操作該寄存器的哪些位。

由于待操作引腳序號為4，所以應操作該寄存器的第19~16位（因為這些位對應的功能是CNF4和MODE4，匹配該引腳）。

Step3，結合注釋部分，確定待操作位的值。從圖中可以看出MODE4(即第17、16位)可以配置為“01”以實現輸出模式；CNF4(即第19、18位)可以配置為“00”以實現通用推挽輸出模式。

Step4，將位運算與上一步結合，寫出代碼。

GPIOB- >CRL &=~(1< <19);GPIOB- >CRL &=~(1< <18);GPIOB- >CRL &=~(1< <17);GPIOB- >CRL |= (1< <16);化簡上方四行位運算，整理得：GPIOB- >CRL &=~(0xF< <16);//清零[19:16]GPIOB- >CRL |= (0x1< <16);

ps: 以上代碼僅是實現PB4引腳輸出數據的部分代碼。

若需要實現完整功能，還需要配置其他寄存器。