логические операторы и вычисление разделения битов в C (программирование PIC)

Чтобы удалить (обнулить) бит, вы можете И значение с маской, в которой установлены все остальные биты, то есть дополнение битов, которые вы хотите обнулить, например:

value_without_bit_6 = value & ~(1<<6);

Чтобы изолировать бит внутри целого числа, вы можете использовать И значение с маской, в которой установлены только эти биты. Для проверки флагов это все, что вам нужно сделать, например,

if (value & (1<<6)) {
    // bit 6 is set
} else {
    // bit 6 is not set
}

Чтобы прочитать значение небольшого целочисленного смещения внутри большего, сначала изолируйте биты, а затем сдвиньте их вправо на индекс самого младшего бита (чтобы получить младший значащий бит в правильное положение), например:

value_in_bits#defineand_5 = (value & ((1<<4)|(1<<5))) >> 4;

Для более читаемого кода вы должны использовать константы или макросы #defined для представления различных битовых масок, которые вам нужны, например:

#define BIT_VBAT_EN (1<<3)

if (value & BIT_VBAT_EN) {
   // VBAT is enabled
}

Другой способ сделать это — использовать битовые поля для определения организации битов, например:

typedef union {
    struct {
        unsigned ones:4;
        unsigned tens:3;
        unsigned st:1;
    } seconds;
    uint8_t byte;
} seconds_register_t;

seconds_register_t sr;
sr.byte = READ_ADDRESS(0x00);
unsigned int seconds = sr.seconds.ones + sr.seconds.tens * 10;

Потенциальная проблема с битовыми полями заключается в том, что код, сгенерированный компилятором, может быть непредсказуемо большим или неэффективным, что иногда вызывает проблемы с микроконтроллерами, но, очевидно, его приятнее читать и писать. (Еще одна проблема, которую часто упоминают, заключается в том, что организация битовых полей, например порядок байтов, в значительной степени не определена стандартом C и, следовательно, не гарантируется переносимость между компиляторами и платформами. Однако я считаю, что низкоуровневая разработка для микроконтроллеров, как правило, по своей сути непереносимый, поэтому, если вы найдете правильную раскладку битов, я бы не стал считать использование битовых полей «неправильным», особенно для проектов для любителей.)

Тем не менее, вы можете добиться такого же удобочитаемого синтаксиса с помощью макросов; просто сам макрос менее читаем:

#define GET_SECONDS(r) ( ((r) & 0x0F) + (((r) & 0x70) >> 4) * 10 )
uint8_t sr = READ_ADDRESS(0x00);
unsigned int seconds = GET_SECONDS(sr);

Что касается самой битовой маскировки, вы захотите создать модель этой карты памяти в своем микроконтроллере. Самый простой и приятный способ сделать это — #define несколько битовых масок, например:

#define REG1_ST          0x80u
#define REG1_10_SECONDS  0x70u
#define REG1_SECONDS     0x0Fu

#define REG2_10_MINUTES  0x70u
...

А затем при чтении каждого байта маскируйте интересующие вас данные. Например:

bool    st          = (data & REG1_ST) != 0;
uint8_t ten_seconds = (data & REG1_10_SECONDS) >> 4;
uint8_t seconds     = (data & REG1_SECONDS);

Важно минимизировать количество «магических чисел» в исходном коде.

Запись данных:

reg1 = 0;
reg1 |= st ? REG1_ST : 0;
reg1 |= (ten_seconds << 4) & REG1_10_SECONDS;
reg1 |= seconds & REG1_SECONDS;

Обратите внимание, что я не упомянул о связи I2C.