前言

哈嘍大家好，這里是 Hello_Embed 的新一篇學習筆記。在前文中，我們學習了如何用結構體指針操作硬件寄存器，而寄存器的配置往往離不開位運算和條件判斷 —— 比如通過邏輯運算精準修改某幾位的值，通過關系運算判斷硬件狀態。這篇筆記將系統梳理關系運算和邏輯運算的規則，以及它們在嵌入式開發中的實用場景，為后續寄存器操作打下基礎。

🔍 關系運算：判斷條件的真假

關系運算的核心是 “比較兩個值的關系”，結果只有兩種：真（1）或假（0）。常見的關系運算符如圖所示

以<與>為例，我們通過代碼理解其邏輯：
先定義int a = 1，比較a > 1時，由于 1 并不大于 1，結果為假（0）；比較a > 0時，1 大于 0，結果為真（1）。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int mymain(void)
{int a = 1;int b,c;b = a > 1;  // 條件不成立，b為0printf("b = %d\n\r", b);c = a > 0;  // 條件成立，c為1printf("c = %d\n\r", c);return 0;
}

需要注意 “賦值” 與 “比較” 的區別：

• a = 1是賦值操作，將 1 賦給變量 a；
• a == 1是比較操作，判斷 a 的值是否等于 1，結果為 0（假）或 1（真）。
  我們通過一道題目測試理解：

int a = 2;
int b, c, d;
b = (a == 2);  // a等于2，條件成立，b=1
c = (a != 2);  // a不等于2？條件不成立，c=0
d = (a >= 2);  // a大于等于2，條件成立，d=1

答案：b=1，c=0，d=1。關系運算的邏輯其實很直接：成立為真（1），不成立為假（0）。

?? 邏輯運算：位操作與條件組合

邏輯運算分為 “按位運算” 和 “邏輯組合運算”，在寄存器配置中高頻使用。

按位運算的規則與特性

常見的按位運算符如圖所示

結合之前指針筆記中的補充

我們詳細梳理其用法：

• 按位與（&）：兩個位都為 1 時結果為 1，否則為 0。
  特性：0 & 任何數 = 0，1 & 任何數 = 任何數本身。可用于 “清零特定位”。
• 按位或（|）：兩個位中有一個為 1 時結果為 1，否則為 0。
  特性：1 | 任何數 = 1，0 | 任何數 = 任何數本身。可用于 “置 1 特定位”。
• 按位異或（^）：兩個位不同時結果為 1，相同時為 0。
  例如：1 ^ 0 = 1，1 ^ 1 = 0，0 ^ 0 = 0。可用于 “翻轉特定位”。
• 按位取反（~）：0 變 1，1 變 0。常與按位與結合，用于生成 “位掩碼”。
• 左移（<<）：將二進制數向左移動指定位數，等價于 “原數 × 2?”。
  例如：5 << 1（二進制0101 << 1 = 1010），結果為 10（即 5×21）。
• 右移（>>）：將二進制數向右移動指定位數，等價于 “原數 ÷ 2?”（整數除法）。
  例如：5 >> 1（二進制0101 >> 1 = 0010），結果為 2（即 5÷21，取整數部分）。

邏輯與（&&）和邏輯或（||）

在按位與（&）和按位或（|）的基礎上，我們再學習用于條件組合的邏輯運算符：

• 邏輯與（&&）：判斷兩個條件是否同時成立，兩個條件都為真（非 0）時結果為 1，否則為 0。
• 邏輯或（||）：判斷兩個條件是否至少有一個成立，只要有一個條件為真（非 0），結果就為 1，否則為 0。
  為了區分容易混淆的&=與&&，我們用表格對比：

運算符	名稱	功能	操作數類型	示例
&=	按位與賦值	逐位進行與運算并賦值	整數類型（如 int）	a &= 3 等價于 a = a & 3
&&	邏輯與	判斷兩個條件是否同時成立	結果為 0 或非 0	if (a > 0 && b < 10)

總結

• &= 是按位運算符，用于對整數的二進制位進行操作。
• && 是邏輯運算符，用于組合多個條件表達式，返回布爾值0/1。
  同理，|=（按位或賦值）與||（邏輯或）的區別可類比理解：|=用于位操作，||用于條件組合。

實戰檢驗

通過代碼測試邏輯運算的結果，思考c1、c2、c3、c4的值：

a = 3;
b = 1;
c1 = (a > 4) && (b < 5);  // 兩個條件是否同時成立？
c2 = (a > 4) || (b < 5);  // 兩個條件是否至少一個成立？
c3 = !(a > 4) || !(b < 5); // 條件取反后是否至少一個成立？
c4 = !(a > 4) && !(b < 5); // 條件取反后是否同時成立？

答案揭曉：

• c1 = 0：a > 4為假（0），b < 5為真（1），兩個條件不同時成立；
• c2 = 1：b < 5為真，至少一個條件成立；
• c3 = 1：!(a > 4)為真（1），!(b < 5)為假（0），至少一個為真；
• c4 = 0：兩個取反后的條件不同時成立。

結尾

這篇筆記系統梳理了關系運算（判斷真假）和邏輯運算（位操作與條件組合）的規則，尤其是按位運算在寄存器配置中的實用技巧（清零、置 1、翻轉特定位），以及邏輯運算符在條件判斷中的應用。這些都是嵌入式開發中操作硬件的基礎，比如通過|=置位寄存器的某一位來點亮 LED，通過&&組合多個狀態條件來判斷系統是否正常。
下一篇，Hello_Embed 將跟著韋東山老師學習if語句。我們下篇見。