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单片机逻辑运算 单片机逻辑电路与逻辑运算

小编 2024-10-24 产品选型 23 0

单片机逻辑电路与逻辑运算

在数字电路,我们经常会遇到逻辑电路,而在 C 语言中,我们则经常用到逻辑运算。二者在原理上是相互关联的,我们在这里就先简单介绍一下,随着学习的深入,再慢慢加深理解。

首先,在“逻辑”这个概念范畴内,存在真和假这两个逻辑值,而将其对应到数字电路或 C 语言中,就变成了“非 0 值”和“0 值”这两个值,即逻辑上的“假”就是数字电路或C 语言中的“0”这个值,而逻辑“真”就是其它一切“非 0 值”。

然后,我们来具体分析一下几个主要的逻辑运算符。我们假定有 2 个字节变量:A 和 B,二者进行某种逻辑运算后的结果为 F。

以下逻辑运算符都是按照变量整体值进行运算的,通常就叫做

逻辑运算符

逻辑运算符 说明 && 逻辑与 F = A && B,当 A、B 的值都为真(即非 0 值,下同)时,其运算结果 F为真(具体数值为1,下同);当 A、B 值任意一个为假(即 0,下同)时,结果 F 为假(具体数值为 0,下同)。 || 逻辑或 F = A || B,当 A、B 值任意一个为真时,其运算结果 F 为真;当 A、B 值都为假时,结果 F 为假。 ! 逻辑非 F = !A,当 A 值为假时,其运算结果 F 为真;当 A 值为真时,结果 F 为假。

以下逻辑运算符都是按照变量内的每一个位来进行运算的,通常就叫做

位运算符

逻辑运算 说明 & 按位与 F = A & B,将 A、B 两个字节中的每一位都进行与运算,再将得到的每一位结果组合为总结果 F,例如 A = 0b11001100,B = 0b11110000,则结果 F 就等于 0b11000000。 | 按位或 F = A | B,将 A、B 两个字节中的每一位都进行或运算,再将得到的每一位结果组合为总结果 F,例如 A = 0b11001100,B = 0b11110000,则结果 F 就等于 0b11111100。 ~ 按位取反 F = ~A,将 A 字节内的每一位进行非运算(就是取反),再将得到的每一位结果组合为总结果 F,例如 A = 0b11001100,则结果 F 就等于 0b00110011;这个运算符我们在前面的流水灯实验里已经用过了,现在再回头看一眼,是不是清楚多了。 ^ 按位异或 异或的意思是,如果运算双方的值不同(即相异)则结果为真,双方值相同则结果为假。在 C 语言里没有按变量整体值进行的异或运算,所以我们仅以按位异或为例,F = A ^ B,A = 0b11001100,B = 0b11110000,则结果 F 就等于 0b00111100。

我们今后要看资料或芯片手册的时候,会经常遇到一些电路符号,图 5-1 所示就是数字电路中的常用符号,知道这些符号有利于我们理解器件的逻辑结构,尤其重点认识图 5-1 中的国外流行图形符号。在这里我们先简单看一下,如果日后遇到了可以到这里来查阅。

图 5-1 逻辑电路符号

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跟电师傅学单片机(15):单片机逻辑运算指令图文讲解

一:累加器A清0和取反指令(共2条)

累加器A清0和取反指令表

累加器A清0指令

CLR A;单片机软件指令功能是将累加器A中的内容清0。影响单片机标志寄存器PSW中的奇偶标志位P。

累加器A取反指令

CPL A;单片机软件指令功能是将累加器A中的内容全部取反,结果送回A中。影响单片机标志寄存器PSW中的奇偶标志位P。

常用于单片机某个存储器单元或某个存储器区域中带符号数的求补。

二:循环移位指令(共4条)

循环移位指令示意图

RL A;左循环移位指令:

单片机软件指令功能是将累加器A的8位二进制数向左移动1位,累加器A中最左边1位(即最高位A.7)移至最右边1位(即最低位A.0)。不影响单片机标志寄存器PSW中的标志位。

RR A;右循环移位指令:

单片机软件指令功能是将累加器A的8位二进制数向右移动1位,累加器A中最右边1位(即最低位A.0)移至最左边1位(即最高位A.7)。不影响单片机标志寄存器PSW中的标志位。

RLC A;带进位左循环移位指令:

单片机软件指令功能是将累加器A的8位二进制数和进位CY向左移动1位,累加器A中最左边1位(即最高位A.7)移至CY,CY原内容移至累加器A的最右边1位(即最低位A.0)。影响单片机标志寄存器PSW中的进位标志位CY。

RRC A;带进位右循环移位指令:

单片机软件指令功能是将累加器A的8位二进制数和进位CY向右移动1位,累加器A中最右边1位(即最低位A.0)移至CY,CY原内容移至累加器A的最左边1位(即最高位A.7)。影响单片机标志寄存器PSW中的进位标志位CY。

单片机标志寄存器PSW功能图

注意:

执行带进位的单片机循环移位指令之前,必须给PSW进位标志位CY置位或清零,否则会影响移动的数据。

到此为止,24条单片机逻辑运算类指令讲解完毕,谢谢阅读!欢迎留言讨论,共同提高!

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