LABVIEW的深入探索之功能強(qiáng)大的位操作能力

LABVIEW作為面向具體應(yīng)用的工程師的編程語(yǔ)言，由于經(jīng)常需要操作硬件設(shè)備寄存器，而寄存器往往都是需要位操作的，因此LABVIEW具有位操作能力是必須的。LABVIEW不僅具有強(qiáng)大的位操作能力，而且操作極其方便，這得益于LABVIEW具有一般編程語(yǔ)言不具備的特殊數(shù)據(jù)類型--布爾量。

相信經(jīng)常使用C51和PLC的朋友們都非常熟悉位操作，51單片機(jī)具有自己的位尋址區(qū)，位尋址區(qū)不但可以進(jìn)行位尋址，也可以按字節(jié)、字（雙字節(jié)）尋址，PLC也是如此。但是很多設(shè)備和編程語(yǔ)言是不支持位尋址的，只允許字節(jié)或者字的方式，高級(jí)編程語(yǔ)言基本如此。

我在下面的文章中大致提及了LABVIEW中的位操作，但是是針對(duì)具體問(wèn)題的，本文希望系統(tǒng)性地討論一下LABVIEW中的位操作極其特點(diǎn)。

http://www.jsuedc.cn/csxcs366/blog/08-08/153754_5fd57.html

C語(yǔ)言中的位操作符包括位非（按位取反）、位與、位或和異或四個(gè)基本操作符，LABVIEW提供了更多的位操作函數(shù)，這體現(xiàn)了LABVIEW語(yǔ)言的面向應(yīng)用的特點(diǎn)，其實(shí)，具備了與、或、非三個(gè)基本操作符，其它位操作符都可以由與、或、非操作符組合而成。

LABVIEW提供了獨(dú)特的布爾數(shù)據(jù)類型，但是布爾數(shù)據(jù)實(shí)際占用一個(gè)字節(jié)，也就是說(shuō)，布爾數(shù)據(jù)雖然形式上類似于位，但是與位是完全不同的，LABVIEW利用一個(gè)字節(jié)表示布爾量，如果字節(jié)值為0，則表示布爾量為FALSE,如果值為1，則表示布爾量為TRUE。

LABVIEW專門提供布爾函數(shù)選板，包括了與、或、非等多種布爾操作函數(shù)，如下圖所示：

LABVIEW中的布爾函數(shù)基本都是多態(tài)函數(shù)，具有兩個(gè)非常重要的特點(diǎn)：

1、布爾函數(shù)支持布爾量的邏輯運(yùn)算

2、支持U8、U16、U32等位運(yùn)算

3、函數(shù)的輸入端子必須為布爾值或數(shù)字。 可以是標(biāo)量、數(shù)字或布爾值數(shù)組或簇、數(shù)字或布爾值簇?cái)?shù)組等。

布爾量的基本邏輯運(yùn)算非常簡(jiǎn)單，這里就不具體討論了。對(duì)于多字節(jié)的位運(yùn)算，比如U16、U32等，與U8的位操作非常類似，因此下面的討論主要是針對(duì)U8數(shù)據(jù)的。

首先我們考慮一下為什么要針對(duì)U8而不是I8數(shù)據(jù)類型那，I8數(shù)據(jù)的最高位為符號(hào)位，因此I8主要是用來(lái)表示數(shù)值的大小的。我們采用U8進(jìn)行位操作，U8數(shù)據(jù)每個(gè)位都表示一個(gè)布爾值（開(kāi)關(guān)量），每個(gè)位的值只有0、1兩種選擇。U8數(shù)據(jù)可以表示8個(gè)位，不存在符號(hào)的問(wèn)題，實(shí)際上我們對(duì)U8所代表的值并不關(guān)心，我們更關(guān)心的是每個(gè)位的值是0還是1。

下面我們開(kāi)始討論LABVIEW中常用的位操作。

一、掩碼

由于高級(jí)語(yǔ)言不支持位尋址，所以針對(duì)字節(jié)或字中的某一位或者幾位進(jìn)行操作時(shí)，必須借助與掩碼。掩碼是某些位為0，某些位為1的位組合。對(duì)于字節(jié)的位操作，通常采用下列掩碼(MASK)

BIT0----->(MASK) 0X01

BIT1----->(MASK) 0X02

BIT2----->(MASK)0X04

BIT3----->(MASK)0X08

BIT4----->(MASK)0X10

BIT5----->(MASK)0X20

BIT6----->(MASK)0X40

BIT7----->(MASK)0X80

一個(gè)字節(jié)有8位構(gòu)成，分別定義為BIT0--->BIT7，每位的掩碼是該位為1，其它為0的U8數(shù)。

二、如何求取掩碼

我們列舉了U8的8個(gè)掩碼，如果是U64,則會(huì)有64個(gè)掩碼，這種情況下采用列舉的方法就很麻煩了。很明顯，掩碼是有規(guī)律的，從BIT0開(kāi)始為1，依次遞增2倍，因此可以用下列兩種方法求取掩碼。

1、計(jì)算法

2、移位法

我們知道，乘以2運(yùn)算實(shí)際上就是移位運(yùn)算，而且更為快捷，這是C語(yǔ)言中常用的方法。

三、置位（打開(kāi)位）

對(duì)某一位置1，而其它位保持不變，這種操作稱作置位(SET)操作，也稱作打開(kāi)位操作(OPEN)．

如果需要某位置位，而其它位不變，與該位掩碼進(jìn)行按位或運(yùn)算即可。下面的例子對(duì)BIT3進(jìn)行置位操作。