單片機(jī)邏輯電路與邏輯運(yùn)算

在數(shù)字電路，我們經(jīng)常會(huì)遇到邏輯電路，而在 C 語(yǔ)言中，我們則經(jīng)常用到邏輯運(yùn)算。二者在原理上是相互關(guān)聯(lián)的，我們?cè)谶@里就先簡(jiǎn)單介紹一下，隨著學(xué)習(xí)的深入，再慢慢加深理解。

首先，在“邏輯”這個(gè)概念范疇內(nèi)，存在真和假這兩個(gè)邏輯值，而將其對(duì)應(yīng)到數(shù)字電路或 C 語(yǔ)言中，就變成了“非 0 值”和“0 值”這兩個(gè)值，即邏輯上的“假”就是數(shù)字電路或C 語(yǔ)言中的“0”這個(gè)值，而邏輯“真”就是其它一切“非 0 值”。

然后，我們來(lái)具體分析一下幾個(gè)主要的邏輯運(yùn)算符。我們假定有 2 個(gè)字節(jié)變量：A 和 B，二者進(jìn)行某種邏輯運(yùn)算后的結(jié)果為 F。

以下邏輯運(yùn)算符都是按照變量整體值進(jìn)行運(yùn)算的，通常就叫做邏輯運(yùn)算符：

邏輯運(yùn)算符說(shuō)明&& 邏輯與F = A && B，當(dāng) A、B 的值都為真（即非 0 值，下同）時(shí)，其運(yùn)算結(jié)果 F為真（具體數(shù)值為1，下同）；當(dāng) A、B 值任意一個(gè)為假（即 0，下同）時(shí)，結(jié)果 F 為假（具體數(shù)值為 0，下同）。|| 邏輯或F = A || B，當(dāng) A、B 值任意一個(gè)為真時(shí)，其運(yùn)算結(jié)果 F 為真；當(dāng) A、B 值都為假時(shí)，結(jié)果 F 為假。! 邏輯非F = !A，當(dāng) A 值為假時(shí)，其運(yùn)算結(jié)果 F 為真；當(dāng) A 值為真時(shí)，結(jié)果 F 為假。

以下邏輯運(yùn)算符都是按照變量?jī)?nèi)的每一個(gè)位來(lái)進(jìn)行運(yùn)算的，通常就叫做位運(yùn)算符：

邏輯運(yùn)算說(shuō)明& 按位與F = A & B，將 A、B 兩個(gè)字節(jié)中的每一位都進(jìn)行與運(yùn)算，再將得到的每一位結(jié)果組合為總結(jié)果 F，例如 A = 0b11001100，B = 0b11110000，則結(jié)果 F 就等于 0b11000000。| 按位或F = A | B，將 A、B 兩個(gè)字節(jié)中的每一位都進(jìn)行或運(yùn)算，再將得到的每一位結(jié)果組合為總結(jié)果 F，例如 A = 0b11001100，B = 0b11110000，則結(jié)果 F 就等于 0b11111100。~ 按位取反F = ~A，將 A 字節(jié)內(nèi)的每一位進(jìn)行非運(yùn)算（就是取反），再將得到的每一位結(jié)果組合為總結(jié)果 F，例如 A = 0b11001100，則結(jié)果 F 就等于 0b00110011；這個(gè)運(yùn)算符我們?cè)谇懊娴牧魉疅魧?shí)驗(yàn)里已經(jīng)用過(guò)了，現(xiàn)在再回頭看一眼，是不是清楚多了。^ 按位異或異或的意思是，如果運(yùn)算雙方的值不同（即相異）則結(jié)果為真，雙方值相同則結(jié)果為假。在 C 語(yǔ)言里沒(méi)有按變量整體值進(jìn)行的異或運(yùn)算，所以我們僅以按位異或?yàn)槔?，F(xiàn) = A ^ B，A = 0b11001100，B = 0b11110000，則結(jié)果 F 就等于 0b00111100。

我們今后要看資料或芯片手冊(cè)的時(shí)候，會(huì)經(jīng)常遇到一些電路符號(hào)，圖 5-1 所示就是數(shù)字電路中的常用符號(hào)，知道這些符號(hào)有利于我們理解器件的邏輯結(jié)構(gòu)，尤其重點(diǎn)認(rèn)識(shí)圖 5-1 中的國(guó)外流行圖形符號(hào)。在這里我們先簡(jiǎn)單看一下，如果日后遇到了可以到這里來(lái)查閱。

圖 5-1 邏輯電路符號(hào)