我可以将两个端口的位相加以形成新的位序列吗？

Question

在我的实验室中，我应该测试9位值，但是每个端口仅包含8位。 根据说明，我使用PORTD上的所有位（包括PB0）来设置这9位值，但是我没有计划如何做到这一点，这实质上就是此问题的全部挑战。 其余的应该很容易，我只需要存储一个9位值即可从另一个端口“借用”。

微控制器：ATmega1284

问题：（挑战）：汽车的乘客座位重量传感器输出9位值（范围从0到511），并连接到微控制器上的输入PD7..PD0PB0。 如果重量等于或大于70磅，则应通过将PB1设置为1来启用安全气囊。如果重量大于5但低于70磅，则应禁用安全气囊，并且将PB2设置为可以点亮“安全气囊禁用”图标。 1.（如果重量不超过5，则B1和B2都不应设置，因为没有乘客）。

Answer 1

可以使用按位运算符以任何必要的方式组合来自单独寄存器的位：

&  – Bitwise AND
|  – Bitwise OR
~  – Bitwise NOT
^  – Bitwise XOR
<< – Left Shift
>> – Right Shift  

有点模糊的符号“ PD7..PD0PB0 ”表明PB0是LSB或重量值。 在这种情况下，给出：

PORTD DDDDDDDD
PORTB xxxxxxxB

然后：

uint16_t weight = ((uint16_t)PORTD << 1u) | (PORTB & 0x01) ;

将产生一个由位组成的weight值：

0000000DDDDDDDDB

子表达式((uint16_t)PORTD << 1u)将PORTD的值左移1位：

0000000DDDDDDDD0

(PORTB & 0x01) 0位以外的所有位清零，而使第0位保持不变：

        0000000B

然后将两个子表达式按位进行“或”运算：

   0000000DDDDDDDD0
OR         0000000B
   ----------------
 = 0000000DDDDDDDDB

请注意，通过仅使用PORTD中的8位值并将限制值减半，可能（出于安全考虑）可以简化任务。 当前，您具有： “高于5但低于70” ，如果您仅阅读PORTD，则限制为3> = PORTD <35 。 实际上，这可能更安全-从两个单独的寄存器读取单个值时，您需要确定您拥有的值与同一样本相同，并且在读取第二个寄存器之前读取的第一个寄存器中的值没有改变。 PORTB寄存器中只有一个LSB​​时，这几乎没有影响，但是除非在读取数据时以某种方式锁存了数据，否则它的作用将是有限的。

Answer 2

这取决于PB0是寄存器B的MSB还是LSB。但是您可以使用uint16_t变量和一些掩码来获取所需的值。 例如，您可以做以下事情之一。

PB0是MSB

uint16_t sensor;
sensor = (PORTD << 1) | (PORTB >> 7);

PB0是LSB

uint16_t sensor;
sensor = (PORTD << 1 ) | (PORTB & 0x01);

它可以通过多种方式完成，并且只是其中之一。 在这两种解决方案中，寄存器D的所有位都是最高有效位，第一个是LSB，它是寄存器B的MSB；第二个是LSB，它是寄存器B的LSB。

如果您希望代码符合MISRA-C标准，则应初始化传感器变量。