C语言数组结合位运算实战-位移与查表

时间：2020-09-08 01:55:53

关键字： C语言位移位运算

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如何对一个有规律的数组表进行位移

在嵌入式项目开发中，LED灯的操作是一定要会的，也是基础中的基础，比如用51单片机写个跑马灯，这不简单嘛，定义一个数组把那8个跑马灯存起来，然后搞个for循环不就可以了嘛，但是，实际工作开发中写一个跑马灯可不像学校和书本上那么简单噢，往往最简单的东西，有可能也是最复杂的。

现在需求是这样的，要求实现以下形式的流水灯:跑马灯在这个表格中是一位一位进行存储的，如果要一行全亮，那么写0xff,灯就全亮了，写0x00,灯就全灭了。

要求从led1流水到led100这个灯，如图所示，也就是实现100个灯的跑马灯操作。那如何实现呢？有人肯定会说定义十个数组就行啦，用填表的方法。然后搞十个for循环来实现,那么可取不？可取，但是太麻烦啦，因为这是用空间来换时间，虽然能达到效果，但是就太浪费内存空间了，效率也是很低的。

那么如何快速处理这个问题呢？

我们可以考虑位运算与循环的结合，首先思考一下，led是从第1个开始一直流到第100个，一共有十行，每行有十个，那么我们就可以定义一个for循环来循环相应的行数，设定led灯的初始位置，然后用移位算法，移动8位就换下一行，一个led相当于1bit，这样的话，两个for循环就可以搞定了，接下来我们用C语言来模拟这个过程。

 1void delay()  
 2{  
 3    int i , j ;   
 4    for(i = 0 ; i < 1000 ; i++)  
 5        for(j = 0 ; j < 8000 ;j++);  
 6}  
 7//跑马灯从高位到低位流
 8void test_low_to_high_bit()  
 9{  
10    int i , j ;   
11    int tick ;  
12    static int ledbuf[10] ;  
13    for(i = 0 ; i < 10 ; i++)  
14    {  
15    //设定每次开始的位置，从0x01开始
16        ledbuf[i] = 0x01 ;  
17        for(j = 0 ; j < 8 ; j++)  
18        {  
19            printf("%p ",ledbuf[i]); 
20            //每次左移一位，左移八次
21            ledbuf[i] <<= 1 ;   
22            delay() ;  
23        }  
24        putchar('\n');
25        //将数组清0，等待进入下一行
26        ledbuf[i] = 0 ;  
27    }  
28}  
29//跑马灯从低位到高位流
30void test_high_to_low_bit()  
31{  
32    int i , j ;   
33    int tick ;  
34    static int ledbuf[10] ;  
35    for(i = 0 ; i < 10 ; i++)  
36    {  
37    //设定从高位的第一个LED灯的位置
38        ledbuf[i] = 0x80 ;  
39        for(j = 0 ; j < 8 ; j++)  
40        {  
41            printf("%p ",ledbuf[i]);  
42            //将数组的第一个元素右移一位,一共右移八位
43            ledbuf[i] >>= 1 ;  
44            delay() ;  
45        }  
46        putchar('\n');  
47        //将数组清0，等待进入下一行
48        ledbuf[i] = 0 ;
49    }  
50}  
51int main(void)  
52{  
53    test_low_to_high_bit() ;  //测试从低位往高位输出
54    putchar('\n');  
55    test_high_to_low_bit() ;  //测试从高位往低位输出
56    return 0 ;  
57}

运行结果:

运行结果很明显，第一个是从第一位移位到第八位，移动了8次，移动了十行。第二个是反着来的，从高位到低位输出。

如果，现在有个需求改了，那个表中，我要指定的LED亮，其它的不亮，然后实现流水灯的效果，那要如何去写这个程序？

C语言之查表法项目运用

面对一个无规律的数组表，假设这个数组表存放的是100个LED灯，一会想要一个个闪烁，一会想要一排排闪烁，一会乱序闪烁，那么，思考这样一个位移算法似乎是不可取的，所以，引入一个新的概念----查表法。

假设还是这么一张表，如图所示。存放着100个LED灯。

 1#include <stdio.h>
 2#include <stdlib.h>
 3#include <unistd.h>
 4//这里的行可以自由写，这样就不受限制，想做出什么样的效果都可以。
 5int array[][10] =  {  
 6
 7    0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,//第一列
 8    0x00,0x02,0x00,0x00,0x00,  
 9
10    0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,//第二列
11    0x00,0x04,0x00,0x00,0x00,  
12
13    0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,//第三列
14    0x00,0x08,0x00,0x00,0x00,  
15
16    0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,//第四列
17    0x00,0x10,0x00,0x00,0x00,  
18
19    0x80,0x01,0x00,0x00,0x00,//第五列
20    0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,  
21//多写一行，用来标志结束
22    0xAA,0x55,0x00,0x00,0xC0,//end  
23    0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,  
24
25};  
26//输出表中的数据
27void Print_led(int *array)  
28{  
29    int i;  
30    for(i = 0; i < 10; i++)  
31    {  
32    printf("%3x", *(array+i));
33    }  
34    printf("\n");  
35}  
36
37//延时函数
38void delay_500ms(void)  
39{  
40    usleep(500000);  
41}  
42
43int main(void)  
44{  
45    int i,j;  
46    int tick;  
47    int count = 0; 
48    //如果当数组第count行第0列等于0xAA,或者第count行第1列等于0x55时
49 //那么就退出，否则就循环执行遍历数据
50    while(array[count][0] != 0xAA || array[count][1] != 0x55) 
51    {  
52        //以首元素每次向后偏移10个字节
53        Print_led((int *)(&array[0][0]+count*10) );
54        delay_500ms();  
55        count++;  
56    }  
57    return 0;  
58}