嵌入式編程中的高低位交換如何實(shí)現(xiàn)？

? 最近的協(xié)議中遇到字節(jié)高低位轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，于是偷懶上網(wǎng)查看，遇到類似的問(wèn)題，也認(rèn)識(shí)一個(gè)新的名字，叫做蝶式交換。

協(xié)議要求字節(jié)低位在左，高位在右，對(duì)每個(gè)字節(jié)做轉(zhuǎn)換處理，逐個(gè)交換其高低位，例如11010001，經(jīng)過(guò)0->7，1->6，2->5，3->4對(duì)應(yīng)位的交換，變成10001011。

這里就需要有位操作的知識(shí)，參考?位操作運(yùn)算有什么奇技淫巧?(附源碼)

這里我們以8位數(shù)據(jù)高低位轉(zhuǎn)換為例子：

?

 1#include?
 2
 3unsigned?char?highAndLowShiftHEX(unsigned?char?data);
 4void?printBin(int?n);
 5
 6int?main?()?{
 7
 8????highAndLowShiftHEX(209);
 9????return?0;
10}
11
12unsigned?char?highAndLowShiftHEX(unsigned?char?data)??
13{??
14???unsigned?char?i;??
15???unsigned?char?tmp=0x00;??
16???for(i=0;i<8;i++)??
17???{??
18???????tmp=((data>>i)&0x01)|tmp;??
19???????//printBin(tmp);
20???????if(i<7)??
21???????????tmp=tmp<<1;??
22???}??
23???printf("
after?shift?data:");??
24???printBin(tmp);
25???return?tmp;????
26}
27
28//由于二進(jìn)制直觀，故寫(xiě)了一個(gè)打印二進(jìn)制的函數(shù)
29void?printBin(int?n)
30{
31????int?len?=?sizeof(n)*8;//總位數(shù)。
32????int?i;
33????if(i?==?0)
34????{
35?????????printf("0");
36?????????return;
37????}
38????for(i?=?len-1;?i?>=?0;?i?--)//略去高位0.
39????{
40????????if(n&(1<=0;?i?--)
44????????printf("%d",?(n&(1<

	?

	熟悉位操作，上述代碼實(shí)現(xiàn)起來(lái)就比較簡(jiǎn)單。在嵌入式開(kāi)發(fā)中這類問(wèn)題通常使用蝶式交換法和查表法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

	高階實(shí)現(xiàn)？

	查表法就是將一些值存到內(nèi)存中，在需要計(jì)算的時(shí)候查表，但是這種方法會(huì)占用額外的存儲(chǔ)空間。

	所以這里主要介紹一下蝶式交換法，我們以8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為例。

	假設(shè)原始序列為：1 2 3 4 5 6 7 8

	目標(biāo)序列為：8 7 6 5 4 3 2 1

	那么流程圖如下：

	

	由此完成了整個(gè)位的逆序轉(zhuǎn)換，同樣以11010001為例，下面是具體的實(shí)現(xiàn)代碼：

	?
 1#include?
 2
 3unsigned?char?highAndLowShiftHEX(unsigned?char?);
 4void?printBin(int?);
 5
 6int?main?()?{
 7
 8????highAndLowShiftHEX(209);
 9????return?0;
10}
11
12unsigned?char?highAndLowShiftHEX(unsigned?char?data)??
13{??
14???data=(data<<4)|(data>>4);??
15???data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33);??
16???data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55);??
17???printf("??after?shift?data=%x?
",data);??
18???printBin(data);
19???return?data;??
20}
21
22//由于二進(jìn)制直觀，故寫(xiě)了一個(gè)打印二進(jìn)制的函數(shù)
23void?printBin(int?n)
24{
25????int?len?=?sizeof(n)*8;//總位數(shù)。
26????int?i;
27????if(i?==?0)
28????{
29?????????printf("0");
30?????????return;
31????}
32????for(i?=?len-1;?i?>=?0;?i?--)//略去高位0.
33????{
34????????if(n&(1<=0;?i?--)
38????????printf("%d",?(n&(1<

	?

	交換字節(jié)的高低位并不是一個(gè)很常見(jiàn)的問(wèn)題，遇到該問(wèn)題時(shí)，需要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析，加上對(duì)C語(yǔ)言位操作的熟練掌握，就能夠很好的解決這一類的問(wèn)題。

	擴(kuò)展

	那么我們將其擴(kuò)展到16位半字?jǐn)?shù)據(jù)的高低位轉(zhuǎn)換。

	其實(shí)原理是跟8位的時(shí)候是一樣的，采用簡(jiǎn)單的移位方式對(duì)數(shù)據(jù)的高低位進(jìn)行轉(zhuǎn)換。熟悉位操作的話代碼就相對(duì)簡(jiǎn)單了。

	下面是對(duì)該思路的具體實(shí)現(xiàn)。

	?
 1#include?
 2
 3void?expandPrintBin(int?val2);
 4unsigned?short?HighAndLowSwitchHEX(unsigned?short?data);
 5
 6int?main?()?{
 7
 8????HighAndLowSwitchHEX(38491);
 9????return?0;
10}
11
12
13//由于二進(jìn)制直觀，故寫(xiě)了一個(gè)擴(kuò)展的打印二進(jìn)制的函數(shù)
14void?expandPrintBin(int?val2)
15{
16????int?i,k;
17????unsigned?char?*p?=?(unsigned?char*)&val2?+?3;?//從低位到高位,低端字節(jié)計(jì)算機(jī)
18????for(?k?=?0;?k?<=?3;?k++)
19????{
20????????int?val2?=?*(p-k);
21????????for?(i?=?7;?i?>=?0;?i--)
22????????{
23????????????if(val2?&?(1?<>?i)?&?0x0001)?|?temp;
39????????if(i?

	?

	同樣的所謂的蝶式交換法，我引用了字節(jié)交換法的例子，我們可以演算一下：

	假設(shè)原始序列為：a b c d e f g h i j k l m n o p

	目標(biāo)序列為：p o n m l k j i h g f e d c b a

	那么流程圖如下：

	

	由此完成了整個(gè)位的逆序轉(zhuǎn)換，完成了算法的拓展，以1001011001011011為例，下面是具體的實(shí)現(xiàn)代碼：

	?
 1#include?
 2
 3unsigned?short?highAndLowShiftHEX(unsigned?short?data);
 4void?expandPrintBin(int?val2);
 5
 6int?main?()?{
 7
 8????highAndLowShiftHEX(38491);
 9????return?0;
10}
11
12unsigned?short?highAndLowShiftHEX(unsigned?short?data)
13{
14??data?=?(data?<>?8);???//0101101110010110
15??data?=?((data?<>?4)?&?0xFF0F);?//1011010101101001
16??data?=?((data?<>?2)?&?0x3333);?//1110010110010110
17??data?=?((data?<>1?)?&?0x5555);?//1101101001101001
18??printf("??after?shift?data=%x?
",data);??
19??expandPrintBin(data);
20??return?data;??
21}
22
23//由于二進(jìn)制直觀，故寫(xiě)了一個(gè)擴(kuò)展的打印二進(jìn)制的函數(shù)
24void?expandPrintBin(int?val2)
25{
26????int?i,k;
27????unsigned?char?*p?=?(unsigned?char*)&val2?+?3;?//從低位到高位,低端字節(jié)計(jì)算機(jī)
28????for(?k?=?0;?k?<=?3;?k++)
29????{
30????????int?val2?=?*(p-k);
31????????for?(i?=?7;?i?>=?0;?i--)
32????????{
33????????????if(val2?&?(1?<

	?

	對(duì)于這種交換位的問(wèn)題，在嵌入式開(kāi)發(fā)中會(huì)經(jīng)常遇到，熟悉掌握位操作還有調(diào)試手段很重要。熟練的利用好C語(yǔ)言的移位操作，就能快速的解決此類問(wèn)題。

	總結(jié)

	上面的問(wèn)題關(guān)鍵還是位操作的靈活妙用，其次是寫(xiě)了兩個(gè)打印二進(jìn)制的函數(shù)，方便使用，代碼可以直接使用，調(diào)試不易，歡迎點(diǎn)贊，在看，轉(zhuǎn)發(fā)也是厚愛(ài)，我們下一期，再見(jiàn)！

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	　　審核編輯：湯梓紅

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