Cours 7.2. Masquage : forçage à zéro

Le forçage à zéro consiste à mettre à zéro un ou plusieurs bits d'un mot binaire tout en conservant la valeur des autres.

Fonctionnement

Le forçage à zéro se réalise grâce à un ET logique bit à bit entre le registre à forcer et un masque. Les bits du masque sont définis tels que :

• 0 dans le masque => le bit sera forcé à zéro ;
• 1 dans le masque => le bit initial est conservé.

Supposons que l'on souhaite forcer à zéro les 4 bits de poids faibles d'un mot de 8 bits. Le masque sera :

$$ masque = (1111~0000)_2 = (F0)_{16} $$

$$ \begin{array}[t]{r} b_7 & b_6 & b_5 & b_4 & \, & b_3 & b_2 & b_1 & b_0 & <= & mot \: initial \\ \& \quad 1 & 1 & 1 & 1 & \, & 0 & 0 & 0 & 0 & <= & masque \\ \hline b_7 & b_6 & b_5 & b_4 & \, & 0 & 0 & 0 & 0 & <= & résultat \end{array} $$

Ce principe s'appuie sur les relations suivantes de l'algèbre de Boole :

• \( x · 1 = x \) (pour la conservation du bit initial).
• \( x · 0 = 0 \) (pour le forçage à zéro).

Le masque de cet exemple peut être appliqué à la variable reg grâce à l'instruction suivante :

resultat = reg & 0xF0;

Si la donnée initiale est écrasée par le masquage, l'instruction peut être synthétisée grâce à un opérateur d'affection combiné :

reg &= 0xF0;

Exercice 1

Complétez le programme ci-dessous afin de forcer à zéro le bit de poids faible de la variable reg :

// | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
unsigned char reg = 0xA3;
printf ("Avant  : ");
affBin(reg);

// Forçage à zéro du bit de poids faible
// COMPLETEZ ICI

// Affiche le résultat
printf ("Après  : ");
affBin(reg); 

#include <stdio.h> // Fonction qui affiche x en binaire void affBin(unsigned char x); int main(void) { // | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | unsigned char reg = 0xA3; printf ("Avant : "); affBin(reg); // Forçage à zéro du bit de poids faible // COMPLETEZ ICI // Affiche le résultat printf ("Après : "); affBin(reg); 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'); }

Exercice 2

Complétez le programme ci-dessous afin de forcer à zéro les 3 bits de poids fort de la variable reg :

// | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
unsigned char reg = 0xA3;
printf ("Avant  : ");
affBin(reg);

// Forçage à zéro des 3 bits de poids forts
// COMPLETEZ ICI

// Affiche le résultat
printf ("Après  : ");
affBin(reg); 

#include <stdio.h> // Fonction qui affiche x en binaire void affBin(unsigned char x); int main(void) { // | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | unsigned char reg = 0xA3; printf ("Avant : "); affBin(reg); // Forçage à zéro des 3 bits de poids forts // COMPLETEZ ICI // Affiche le résultat printf ("Après : "); affBin(reg); 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 opérateur faut-il utiliser pour réaliser un forçage à zéro ?

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Dans un forçage à zéro, les bits du masque qui sont à 1 permettent de ...

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Dans un forçage à zéro, les bits du masque qui sont à 0 permettent de ...

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Que vaut reg après ces instructions ?

reg = 0xAA;
reg &= 0x0F;

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