我對bitmasks感到困惑

Question

我正在使用IAR嵌入式工作台和C.我想創建一個掩碼並確定傳輸的下一位是1還是0。

我嘗試了這個，但沒有奏效

int transmit(int signal, int number_of_bits)
{

    int mask;
    for (int i = 0; i < number_of_bits; i++)
    {
        mask = pow(2,number_of_bits-1-i)
        if ((signal & mask) == 0) // bit '0'
        {
            transmit0();
        }
        else // bit '1'
        {
            transmit1();
        }
    }
}

我嘗試了這個，它傳輸0001但我試圖傳輸1000（反之亦然）

int transmit(int signal, int number_of_bits)
{

    int mask;
    for (int i = 0; i < number_of_bits; i++)
    {
        mask = (1 << i);
        if ((signal & mask) == 0) // bit '0'
        {
            transmit0();
        }
        else // bit '1'
        {
            transmit1();
        }
    }
}

Answer 1

正如@LF注意到的那樣， ^不是冪運算符，唉<< ，按位移位運算符，就可以了。

Answer 2

這里mask是一個總是包含“2的冪”值的變量。 目標是始終只在mask中設置一個位。 該mask用於測試“隔離”中的每個位。

結合邏輯AND功能，您可以將其視為一個過濾器，僅為您提供特定位對應的值或零（零）。

請記住，根據定義，僅設置一位的二進制字的值始終對應於冪2值。 因此，在測試單個位后，您將看到零或2的冪值。

讓我們看一下程序運行時的一些實用值（假設為8位）。 所以在for循環中，這就是mask隨時間變化的值：

00000001
00000010
00000100
00001000
00010000
...

注意：您也可以進入相反的方向，例如，如果接收器想要先看最高位，最后看最低位。 不知道這里需要什么，但你知道。 如果你想反過來，你用(1 << (num_bits-1))初始化mask然后每次在循環本身mask >>= 1 ）向右走一步。

每個掩碼值與輸入值signal按位AND運算（ &運算符），以“濾除”我們感興趣的一個特定位。

記住：這個AND運算的結果仍然是多位 - 不是一位，所以我們不能找到值1（我們還必須測試情況2,4,8 ......等等）。

例如，假設所有位都打開，那么邏輯AND輸出將如下所示：

00000001 AND 11111111 = 00000001
00000010 AND 11111111 = 00000010
00000100 AND 11111111 = 00000100
00001000 AND 11111111 = 00001000
00010000 AND 11111111 = 00010000
...

請注意在這種情況下結果如何跟隨掩碼。 雖然這些值每次都不同，但是你知道當你得到非零的東西時，你測試的那個位必須很高！

如果所有位都關閉，您將看到：

00000001 AND 00000000 = 00000000
00000010 AND 00000000 = 00000000
00000100 AND 00000000 = 00000000
00001000 AND 00000000 = 00000000
00010000 AND 00000000 = 00000000

您會注意到檢查結果是否為零更容易。 這意味着該位已關閉。 這也是代碼只檢查零值的原因，它知道在所有其他情況下該位為1 ！

現在的訣竅是獲得正確的掩碼值。 你需要的是轉變位值的1留給了正確的位置。 因此，如果您開始測試第4位，您將向左移動4個位置，您將獲得（00010000二進制）。

為此，我們使用位移左運算符<< 。

正如其他人已經說過的那樣， ^不幸的是做了一些完全不同的事情（XOR），這增加了整個混亂。