在一个字节中交换两个半字节

在某些嵌入式系统中，需要对一个字节（8位）中的两个半字节（4位）进行交换。下面介绍两种方法实现这个操作。

方法一：使用位运算交换

将字节中的两个半字节分别提取出来，然后再将它们交换位置后组合在一起即可。

unsigned char swap_half_byte(unsigned char byte) {
    unsigned char low_half = byte & 0x0F;   // 提取低半字节
    unsigned char high_half = byte >> 4;    // 提取高半字节
    return (low_half << 4) | high_half;     // 交换后组合成一个字节并返回
}

这个函数接受一个字节作为参数，并返回交换后的字节。其中，& 和 >> 是位运算符，<< 和 | 也是位运算符。需要注意的是，在某些嵌入式系统中，位运算的效率可能会较低，所以可以考虑使用方法二。

方法二：使用查表法交换

将每个可能的情况列出来，并在表中列出每种情况下交换后的结果。然后，将每个字节的值作为查找表的下标，即可获取交换后的结果。

const unsigned char half_byte_swap_table[] = {
    0x00, 0x10, 0x20, 0x30, 0x40, 0x50, 0x60, 0x70,
    0x80, 0x90, 0xA0, 0xB0, 0xC0, 0xD0, 0xE0, 0xF0,
    0x01, 0x11, 0x21, 0x31, 0x41, 0x51, 0x61, 0x71,
    0x81, 0x91, 0xA1, 0xB1, 0xC1, 0xD1, 0xE1, 0xF1,
    0x02, 0x12, 0x22, 0x32, 0x42, 0x52, 0x62, 0x72,
    0x82, 0x92, 0xA2, 0xB2, 0xC2, 0xD2, 0xE2, 0xF2,
    0x03, 0x13, 0x23, 0x33, 0x43, 0x53, 0x63, 0x73,
    0x83, 0x93, 0xA3, 0xB3, 0xC3, 0xD3, 0xE3, 0xF3,
    0x04, 0x14, 0x24, 0x34, 0x44, 0x54, 0x64, 0x74,
    0x84, 0x94, 0xA4, 0xB4, 0xC4, 0xD4, 0xE4, 0xF4,
    0x05, 0x15, 0x25, 0x35, 0x45, 0x55, 0x65, 0x75,
    0x85, 0x95, 0xA5, 0xB5, 0xC5, 0xD5, 0xE5, 0xF5,
    0x06, 0x16, 0x26, 0x36, 0x46, 0x56, 0x66, 0x76,
    0x86, 0x96, 0xA6, 0xB6, 0xC6, 0xD6, 0xE6, 0xF6,
    0x07, 0x17, 0x27, 0x37, 0x47, 0x57, 0x67, 0x77,
    0x87, 0x97, 0xA7, 0xB7, 0xC7, 0xD7, 0xE7, 0xF7,
    0x08, 0x18, 0x28, 0x38, 0x48, 0x58, 0x68, 0x78,
    0x88, 0x98, 0xA8, 0xB8, 0xC8, 0xD8, 0xE8, 0xF8,
    0x09, 0x19, 0x29, 0x39, 0x49, 0x59, 0x69, 0x79,
    0x89, 0x99, 0xA9, 0xB9, 0xC9, 0xD9, 0xE9, 0xF9,
    0x0A, 0x1A, 0x2A, 0x3A, 0x4A, 0x5A, 0x6A, 0x7A,
    0x8A, 0x9A, 0xAA, 0xBA, 0xCA, 0xDA, 0xEA, 0xFA,
    0x0B, 0x1B, 0x2B, 0x3B, 0x4B, 0x5B, 0x6B, 0x7B,
    0x8B, 0x9B, 0xAB, 0xBB, 0xCB, 0xDB, 0xEB, 0xFB,
    0x0C, 0x1C, 0x2C, 0x3C, 0x4C, 0x5C, 0x6C, 0x7C,
    0x8C, 0x9C, 0xAC, 0xBC, 0xCC, 0xDC, 0xEC, 0xFC,
    0x0D, 0x1D, 0x2D, 0x3D, 0x4D, 0x5D, 0x6D, 0x7D,
    0x8D, 0x9D, 0xAD, 0xBD, 0xCD, 0xDD, 0xED, 0xFD,
    0x0E, 0x1E, 0x2E, 0x3E, 0x4E, 0x5E, 0x6E, 0x7E,
    0x8E, 0x9E, 0xAE, 0xBE, 0xCE, 0xDE, 0xEE, 0xFE,
    0x0F, 0x1F, 0x2F, 0x3F, 0x4F, 0x5F, 0x6F, 0x7F,
    0x8F, 0x9F, 0xAF, 0xBF, 0xCF, 0xDF, 0xEF, 0xFF
};

unsigned char swap_half_byte(unsigned char byte) {
    return half_byte_swap_table[byte];
}

这个函数同样接受一个字节作为参数，并返回交换后的字节。需要注意的是，这个方法需要建立一个查找表，因此需要使用更多的 RAM 空间。

总结

方法一使用位运算实现交换，速度较快，但可能需要更多的代码。方法二使用查表法实现交换，代码较少，但可能需要更多的 RAM 空间。在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的方法。