下文將介紹 AND （&） Bitwise 邏輯并闡明博文《直接端口的操作案例》中介紹的概念。在該示例中，通過多個按鈕和電位計控制器來操作由步進電機驅動的攝像頭滑塊。所選的微控制器在許多端口上都分布了有限的 I/O，這是通過將 I/O 匯編成單一數(shù)字值來實現(xiàn)的。

概覽

在軟件中評估開關輸入時，常常從有用的 if/then 語句開始。這對于獨立輸入可能很有用，但對于多個交互式輸入來說則不然。用 if/then 語句涵蓋所有的按鈕組合，可能會產生數(shù)百行代碼和每周期中大量的執(zhí)行任務。實施 Bitwise 邏輯可以最大限度地減少代碼，提高周期速度。

項目參數(shù)

攝像頭滑塊項目涉及五個瞬時接觸 SPST 開關，這些開關用于在滑塊驅動電機的工作過程中選擇方向和速度。將輸入轉換為 SPEED/ENABLE/DIRECTION 輸出。開關按壓操作與多開關按壓識別功能同時在軟件中鎖定。

AND Bitwise 運算符

攝像頭滑塊的主要位運算符是 AND。該運算器使用 C 語言編程中的安培 （&） 符號，使用圖 1 中的真值表。

圖 1：AND Biwise 運算符的真值表及示例。（圖片來源：Don Johanneck）

I/O 組合

為了確立一個能代表所有開關的單值，把位移至所需的位置，進行相加并使用 AND 運算符進行比較（見圖 2）。另一個代表極限傳感器當前狀態(tài)的值與開關按壓值進行比較，以便在達到極限時取消輸出。

圖 2：攝像頭滑塊開關的配置，位的編譯以及 AND 運算符的使用。（圖片來源：Don Johanneck）

在這種情況下，如果按下任何一個按鈕或按鈕組合，則 buttonValues 不等于零，并在軟件中通過 limitValue 和查找表進行操作，以確定輸出，這與前面提到的直接端口操作博文中描述的方法完全相同。

編程

該程序使用由經過處理的輸入值索引而成的輸出值表。程序員可以通過改變表數(shù)值來確定按任何組合的按鈕所產生的動作，這樣就不需要改變程序結構，否則結構更改可能是令人望而生畏的。在該示例中，圖 3 中的表值代表了單個、多個和對立的按鈕動作，不需要單獨 IF 語句（圖 4）。

圖 3：由輸入值索引而成的唯一輸出值表。

圖 4：主代碼；讀取數(shù)值和確定輸出。

電機控制是通過一個用來確定步進頻率的定時器中斷服務例程以及一種“跳躍”方法實現(xiàn)的，這種方法通過僅在 stepGo 變量等于或大于 stepFreq 變量時設置電機控制板上的 STEP 引腳來簡化速度控制（圖 5）。較低的電位器值使該例程跳過了更多的 STEP。

圖 5：電機控制的中斷服務例程。

結論：

使用諸如 AND （&） 這樣的位運算符可以簡化代碼，并大大減少解析數(shù)字輸入所需的 IF 語句的數(shù)量。輸出表的建立簡單而靈活。使用更多的輸出位可以快速擴展輸出表，提供更多的輸出選擇。每一個增加的輸出位都需要在主代碼中增加一個（或幾個）處理程序。一旦輸出表建立，該表就會在每個周期內只使用一次，而由主代碼完成繁重的工作。中斷服務例程在后臺穩(wěn)定地運行，更新電機控制器的 STEP 引腳，但在主代碼切換電機控制器的使能 （ENN） 引腳之前，不會發(fā)生運動。