用于操作LED的Python按位逻辑

Question

所以我正在玩我的Raspberry Pi和7段（实际上是8因为有点）显示，我需要帮助。我知道如何使用单个LED操作它（例如，我知道哪些LED需要点亮才能创建“1”所以我基本上可以操作它）但是手册中的代码使用的是一些按位逻辑远远超出我的理解。

    #!/usr/bin/env python
import RPi.GPIO as GPIO
import time

pins = [11,12,13,15,16,18,22,7]
dats = [0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x80]

def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    for pin in pins:
        GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)   # Set pin mode as output
        GPIO.output(pin, GPIO.LOW)

def writeOneByte(val):
    GPIO.output(11, val & (0x01 << 0))  
    GPIO.output(12, val & (0x01 << 1))  
    GPIO.output(13, val & (0x01 << 2))  
    GPIO.output(15, val & (0x01 << 3))  
    GPIO.output(16, val & (0x01 << 4))  
    GPIO.output(18, val & (0x01 << 5))  
    GPIO.output(22, val & (0x01 << 6))  
    GPIO.output(7,  val & (0x01 << 7)) 

def loop():
    while True:
        for dat in dats:
            writeOneByte(dat)
            time.sleep(0.5)

def destroy():
    for pin in pins:
        GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
    GPIO.cleanup()             # Release resource

if __name__ == '__main__':     # Program start from here
    setup()
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:  # When 'Ctrl+C' is pressed, the child program destroy() will be executed.
        destroy()

上面的代码循环显示0-9和A-F，然后是点。

欢迎提供每一个帮助/解释/建议。

编辑：我现在就知道了。刚开始我的大脑。关闭。

Answer 1

SETUP

我将参考我在thread on reddit上找到的图片：

所以引脚对应的段如下：

A ：11
B ：12
C ：13
D ：15
E ：16
F ：18
G ：22

现在让我们看看当我们使用名为writeOneByte的列表中的第一个值（即 0x3f ）调用dats时会发生什么。

该函数的第一行是

GPIO.output(11, val & (0x01 << 0)) 

val保存值 0x3f ，这是传递给函数的内容。该值相当于二进制的 0b00111111 。再看图表，我们看到字母 A - G 实际上对应于每个位，从最低有效位（最右位）到第二位最高位。最重要的位保留给点。

BITWISE OPERATIONS

<<是左移算子。代码0x01 << 0表示将数字 0x01 零位向左移。因此，操作保持数字不变，结果仍为 0x01 ，相当于 0b00000001 。

接下来是&，按位AND运算符。这会逐位执行逻辑AND操作。在一个例子中很容易看到：

0b00111111
0b00000001
----------
0b00000001  

基本上我们正在做的是检查val中数字的第一个（最低有效）位并检查相应的引脚是否应该有HIGH或LOW输出。在这种情况下，第一位的值为1.在AND操作之后，针对引脚11传递给GPIO.output的值（对应于 A 段），的 0b00000001 即可。这会输出HIGH值，因为任何不是全零的值都会转换为布尔值true。

对剩余的代码行重复该过程：

GPIO.output(12, val & (0x01 << 1))

此时 0b00000001 向左移1位，产生 0b00000010 。我们再次执行按位AND：

0b00111111
0b00000010
----------
0b00000010

也是引脚12的HIGH输出，因此段B打开。

事实上，我们获得LOW的唯一时间是第7行，在最后一行：

GPIO.output(7,  val & (0x01 << 7))

0b00111111
0b01000000
----------
0b00000000

正如您在图中所看到的，驱动引脚的位采用适当的值，以在给定的显示排列中产生数字0。