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嵌入式教程分享：如何运用嵌入式位运算

发布：嵌入式培训
来源：嵌入式教程
时间：2019-02-14 16:20
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作为嵌入式工程师你可以巧妙的使用位运算吗?你知道怎么运用可以让嵌入式系统更稳定吗?下面小编就和大家分享一下：巧用位运算，让嵌入式系统更快更稳定

嵌入式培训位运算

一、位运算加速技巧

本方法可以让C语言指令进一步接近汇编指令的执行效率，提高单片机、嵌入式系统的速度和稳定性，但编程时应采取函数化的编程法——例如使用swap()函数时，必要时加注释。

注：本例涉及一些计算机原理的思想，较为抽象，读者可利用1和2(01和10)等简单的数字进行验证，并上机实验，以加深印象。

0.位运算心法：(掌握粗体字)

&(与逻辑)：有0出0，全1出1;

|(或逻辑)：有1出1，全0出0;

~(非逻辑)：空即是色，色即是空;

^(异或)：相异出1，相同出0;

1. 如果乘上一个2的倍数数值，可以改用左移运算(Left Shift) 加速 300%

x = x * 2;

x = x * 64;

//改为:

x = x << 1; // 2 == 21

x = x << 6; // 64 == 26

2. 如果除上一个 2 的倍数数值，可以改用右移运算加速 350%

x = x / 2;

x = x / 64;

//改为:

x = x >> 1; // 2 == 21

x = x >> 6; // 64 == 26

3. 数值转整数加速 10%

x = int(1.232)

//改为:

x = 1.232 >> 0;

4. 交换两个数值(swap)，使用 XOR 可以加速20%

var t:int = a;

a = b;

b = t;

//equals:

a = a^b;

b = a^b;

a = a^b;

5. 正负号转换，可以加入 300%

i = -i;

//改为

i = ~i + 1; // NOT 写法

//或

i = (i ^ -1) + 1; // XOR 写法

6. 取余数，如果除数为 2 的倍数，可利用 AND 运算加速 600%

x = 131 % 4;

//equals:

x = 131 & (4 - 1);

7. 利用 AND 运算检查整数是否为 2 的倍数，可以加速 600%

isEven = (i % 2) == 0;

//equals:

isEven = (i & 1) == 0;

8. 加速 Math.abs 600% 的写法1，写法2 又比写法1加速 20%

//写法1

i = x < 0 ? -x : x;

//写法2

i = (x ^ (x >> 31)) - (x >> 31);

//写法3

i=x^(~(x>>31)+1)+(x>>31);

9. 比较两数值相乘之后是否拥有相同的符号，加速 35%

eqSign = a * b > 0;

//equals:

eqSign = a ^ b > 0;

二、其它位运算技巧

1. RGB 色彩分离

var 24bitColor:uint = 0xff00cc;

var r:uint = 24bitColor >> 16;

var g:uint = 24bitColor >> 8 & 0xFF;

var b:uint = 24bitColor & 0xFF;

2. RGB 色彩合并

var r:uint = 0xff;

var g:uint = 0x00;

var b:uint = 0xcc;

var 24bitColor:uint = r << 16 | g << 8 | b;

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