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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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.
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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…BILD
byte test = B00100000; // Direkte Zuweisung des Bit Wertesbyte test = 40; // Zuweisung über den Wert des Bytesbyte test = bitWrite(test, 3, HIGH); // Zuweisung des Wertes über die Funktion bitWrite()
Wenn wir uns nun vorstellen, dass jedes Bit eine LED darstellt, welche je nach Wert des Bits aus EIN od. AUS gesetzt wird, dann können wir mit Hilfe eines Bytes acht unterschiedliche LEDs ansteuern. Es geht also lediglich darum, wie wir ein Byte versenden und dann wieder so decodieren können um damit eine LED zu schalten. Dafür nutzen wir ein ShiftRegister des Types 75HC595. Dieses erlaubt es uns über einen Daten PIN (DATA_PIN) das gesamte Byte zu senden und je nach dessen Wert bis zu acht Ausgänge zu schalten.
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