Cours 7.1. Masquages

Un masquage est une opération binaire qui permet de modifier certains bits d'un registre sans en changer les autres. On retrouve ce type d'opérations dans la programmation des microcontrôleurs et dans de nombreuses bibliothèques. Il existe 3 types de masquages :

• forçage à zéro d'un bit ;
• forçage à un d'un bit ;
• inversion d'un bit.

Exemple

Supposons un registre 8 bits nommé PORTA qui permet de piloter des leds.

• Le bit de poids faible pilote la led n°0
• Le deuxième bit de poids faible pilote la led n°1
• ...
• Le bit de poids fort pilote la led n°7

Nous supposerons que ce registre est accessible en lecture et en écriture.

• En lecture, il est possible de connaître l'état des leds.
• En écriture, il est possible de piloter les leds.

Voici quelques exemples d'écritures dans le registre :

• PORTA = 0x00; éteind toutes les leds
• PORTA = 0x01; allume la led n°0
• PORTA = 0x08; allume la led n°3
• PORTA = 0x0F; allume les 4 leds de droite
• PORTA = 0xFF; allume les 8 leds

Supposons que l'on désire éteindre la led n°2, sans modifier les autres. On comprend rapidement que si l'on écrit PORTA = 0x00;, nous allons bien éteindre la led n°2, mais aussi toutes les autres ! C'est là qu'interviennent les masquages. La solution consiste à réaliser un ET logique bit à bit entre le PORTA et un mot binaire (masque). Voici une représentation imagée de l'opération de masquage :

L'opération binaire est détaillées ci-dessous. On constate que le résultat du ET logique entre PORTA et le masque correspond bien à l'extinction de la led n°2 sans modification des autres bits :

$$ \begin{array}[t]{r} 0101\:0101 \\ \& \; 1111\:1011 \\ \hline 0101\: 0001 \end{array} $$

En C, nous écrirons :

PORTA = PORTA & 0xFB;

Exercice

Modifiez le programme de l'exemple ci-dessus pour mettre le bit 6 à zéro à la place du bit n°2.

#include <stdio.h> // Fonction qui affiche x en binaire void affBin(unsigned char x); int main(void) { // PORTA // | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | unsigned char PORTA = 0x55; printf ("Avant : "); affBin(PORTA); // Masquage du bit 6 // COMPLETER ICI // Affiche le résultat printf ("Après : "); affBin(PORTA); return 0; } // Fonction qui affiche x en binaire void affBin(unsigned char x) { for(int i=sizeof(x)<<3; i; i--) putchar('0'+((x>>(i-1))&1)); putchar ('\n'); }

Quiz

Quel est l'intérêt fondamental des masquages ?

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Quels sont les types de masquages élémentaires ?

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Dans le masquage suivant, comment s'appelle l'opérande 0xFE ?

reg = reg & 0xFE;

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Voir aussi

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• Cours 1.1. Histoire du C
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• Cours 1.5. Quel compilateur choisir ?
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• Cours 2.1. Les types de variables
• Cours 2.2. Les entiers
• Cours 2.3. Les nombres décimaux
• Cours 2.4. Les caractères
• Cours 2.5. Initialisation des variables
• Cours 2.6. Le vol 501 d'Ariane
• Cours 3.1. Les opérateurs arithmétiques
• Cours 3.2. Le modulo
• Cours 3.3. Le type dans les opérations
• Cours 3.4. Les conversion de type forcé
• Cours 3.5. Les opérateurs bit à bit
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• Cours 3.7. Opérateurs de décalage
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