从单片机基础到程序框架（全集 2019pdf版）.pdf - 第138页
第三十三节：逻辑运算符的“按位取反”和“非”运算。 【33.1 “按位取反”运算。 】 “按位 取反”运算也是以 位为单位进 行运算的 。位是指 二进制中的某 一位，位只 能是 0 或者 1。跟前面 “加、 减、乘 、除 、与、 或、 异或 ”有点 不一样 的地 方是 ， “按 位取反 ” 的运 算只有 1 个对象 ，它不 像加 法 运算那样可 以与其它第 2 个 对象产生关 系，比如“a 加 b” 这里有 2 个对 象 a 和 b，而…
开始...
第 1 个数
十进制:5
十六进制:5
二进制:101
第 2 个数
十进制:90
十六进制:5A
二进制:1011010
第 3 个数
十进制:12
十六进制:C
二进制:1100
分析：
通过实验结果，发现在单片机上的计算结果和我们的分析是一致的。
【32.5 如何在单片机上练习本章节 C 语言程序？】
直接复制前面章节中第十一节的模板程序，练习代码时只需要更改“C 语言学习区域”的代码就可以了，
其它部分的代码不要动。编译后，把程序下载进带串口的 51 学习板，通过电脑端的串口助手软件就可以观
察到不同的变量数值，详细方法请看第十一节内容。
第三十三节：逻辑运算符的“按位取反”和“非”运算。
【33.1 “按位取反”运算。】
“按位取反”运算也是以位为单位进行运算的。位是指二进制中的某一位，位只能是 0 或者 1。跟前面
“加、减、乘、除、与、或、异或”有点不一样的地方是，“按位取反”的运算只有 1 个对象，它不像加法
运算那样可以与其它第 2 个对象产生关系，比如“a 加 b”这里有 2 个对象 a 和 b，而“a 按位取反”只有 1
个对象 a。一个数的“按位取反”运算就是把该数转换成二进制后对每一位的“取反”运算。
“按位取反”运算的符号是波浪符号“~”。运算规律是：针对一个数的“按位取反”，先将其展开成二
进制的格式，然后每个位取反，所谓取反就是 1 的变成 0，0 的变成 1。
现在举一个完整的例子来分析“~”运算的规律。有两个 unsigned char 类型的十进制数分别是 5 和 0，
求~5 和~0 的结果分别是多少？分析步骤如下：
第一步：先把参与运算的两个数以二进制的格式展开。十进制转二进制的方法请参考前面第 14,15，16
节的内容。
十进制 5 的二进制格式是： 00000101。
十进制 0 的二进制格式是： 00000000。
第二步：将它们二进制格式的每一位取反，1 的变成 0，0 的变成 1。
(a)对 5 的按位取反。
十进制的 5 -> ~00000101
“按位取反”运算结果是 -> 11111010
(b)对 0 的按位取反。
十进制的 0 -> ~00000000
“按位取反”运算结果是 -> 11111111
第三步：
(a)把二进制的 11111010 转换成十六进制是：0xFA。转换成十进制是 250。所以~5 的结果是 250。
(b)把二进制的 11111111 转换成十六进制是：0xFF。转换成十进制是 255。所以~0 的结果是 255。
【33.2 “非”运算。】
注意，“非”运算不是以位为单位进行运算的。“非”跟“按位取反”有点相似，但是区别也明显。“按
位取反”是以位为单位进行运算的，侧重在局部。而“非”是针对一个数的整体，侧重在全局。“非”只有
两种状态“假”和“真”。0 代表假，大于 0 的数值代表真，也可以说“非”假即真，“非”真即假。不是假
的就是真的，不是真的就是假的。强调的是两种状态的切换。在数值表示上，用 0 代表假的状态，用 1 代表
真的状态。“非”的对象也只有 1 个，它不像加法运算那样可以与其它第 2 个对象产生关系，比如“a 加 b”
这里有 2 个对象 a 和 b，而“a 的非”只有 1 个对象 a。
“非”运算的符号是感叹号“!”，注意输入这类运算符号的时候不能用汉字输入法，而是要切换到英文
字符的输入法下再输入，否则编译不通过（其它运算符也一样，都要求在字符输入法下输入）。“非”运算的
规律是：针对某个数的“非”，不管此数有多大，只要它大于 0，那么被“非”后就一定是 0。也不管此数是
什么变量类型，只要它数值等于 0，那么被“非”后就一定是 1，而不是 0xff 或者 0xffff 之类。
现在举一个完整的例子来分析“!”运算的规律。有两个 unsigned char 类型的十进制数分别是 5 和 0，
求!5 和!0 的结果分别是多少？分析思路如下：
（a）针对 5 的“非”运算。
5 大于 0，是一个整体，被“非”后为 0.
（b）针对 0 的“非”运算。
0 就是 0，是一个整体，被“非”后为 1.
【33.3 例程练习和分析。】
现在编写一个程序来验证刚才讲到的“按位取反”和“非”运算：
程序代码如下：
/*---C 语言学习区域的开始。-----------------------------------------------*/
void main() //主函数
{
unsigned char a=5;
unsigned char b=5;
unsigned char c=0;
unsigned char d=0;
a=~a;
b=!b;
c=~c;
d=!d;
View(a); //把第 1 个数 a 发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(b); //把第 2 个数 b 发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(c); //把第 3 个数 c 发送到电脑端的串口助手软件上观察。
View(d); //把第 4 个数 d 发送到电脑端的串口助手软件上观察。
while(1)
{
}
}
/*---C 语言学习区域的结束。-----------------------------------------------*/
在电脑串口助手软件上观察到的程序执行现象如下：
开始...