BitShifting ist eine Methode, bei welcher einzelne Bits nacheinander über einen Pin des Arduino “geshiftet” – d.h. herausgeschrieben – werden. Diese Funktion kann genutzt werden um z.B. mehrere LEDs mit nur wenigen Pins anzusteuern. Dies kann Sinn machen, wenn man z.B. eine Segmentanzeige mit vielen Stellen steuern möchte.
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Um die Funktionsweise des BitShifting zu verstehen hilft es, sich die grundlegenden Operationen des Microkontrollers vorzustellen. Ein Microkontroller – wie jede andere CPU auch – arbeitet nur auf der Basis von 0 (AUS) und 1 (EIN). Diese werden so verarbeitet, dass logische Systeme damit konstruiert werden können. Die Basis dafür bilden die sog. bitweisen Operanden. Ein Byte besteht grundsätzlich aus acht Bits. Man kann sich den Zusammenhang zwischen Bits und Bytes also folgendermassen vorstellen…
BILD
D.h. alle Werte der Bits in einem Byte zusammengenommen ergeben den Wert des Bytes. Dabei gilt folgende Logik …
0000 0000 = 0
0000 0001 = 10000 0010 = 20000 0011 = 30000 0100 = 40000 0101 = 5
...1111 1111 = 255 Durch alle Kombinationen lassen sich so mit jedem Byte 256 Werte (von 0 bis 255) darstellen, je nachdem, welches Bit “aktiv” und welches “nicht aktiv” ist. Im folgenden Tutorial wird genau dies mit dem “Beispiel ShiftOut 01″ visualisiert.
byte test = B00100000; // Direkte Zuweisung des Bit Wertes
byte test = 40; // Zuweisung über den Wert des Bytes
byte test = bitWrite(test, 3, HIGH); // Zuweisung des Wertes über die Funktion bitWrite() Der Wert des Bytes lässt sich also entweder durch die Summe der Werte der Bits bestimmen oder man setzt direkt den Wert des Bytes, welches wiederum die Werte der Bits verändert. In C/C++ haben wir durch einige definierte Funktionen Zugriff auf diese Werte – durch die sog. bitweisen Operanden. Möchte man also z.B. das dritte Bit in einem Byte verändern gibt es folgende drei Möglichkeiten…
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