ビット演算によるレジスタ・フラグ操作

特定ビットの操作は、ビット演算の定型パターンで記述します。ビットnのセットは reg |= (1 << n);（OR演算：対象ビットのみ1になり他は保持）、クリアは reg &= ~(1 << n);（反転マスクとのAND：対象ビットのみ0）、反転は reg ^= (1 << n);（XOR）、判定は if (reg & (1 << n)) です。複数ビットのフィールドを書き換える場合は、いったんフィールドをマスクでクリアしてから値をORで書き込みます（reg = (reg & ~MASK) | (value << pos);）。ビット位置やマスクは数値の直書きではなく、#defineやenumで意味のある名前を付けて定義し、コード上で「どの機能のビットを操作しているか」が読めるようにします。実装上の注意として、レジスタへのビット操作は内部的に読み出し・変更・書き戻し（リード・モディファイ・ライト）の手順であるため、同じレジスタをメインと割り込みの両方から操作する場合は途中で割り込まれると更新が失われる競合が起こり得ます。競合の可能性がある箇所は割り込み禁止で保護するか、マイコンが備えるセット専用／クリア専用レジスタ（書いたビットだけが反映されるレジスタ）を利用します。また、書き込み専用レジスタは現在値を読み出せないため、設定値を保持するシャドウ変数を設けて管理します。シフト量が型のビット幅以上になる記述は未定義動作のため、32bit幅なら (1UL << n) のように定数の型にも注意します。

【コード例】

#define LED_BIT   (1U << 3)
#define MODE_MASK (3U << 4)

reg |=  LED_BIT;              // ビットセット（他ビット保持）
reg &= ~LED_BIT;              // ビットクリア
reg ^=  LED_BIT;              // ビット反転
if (reg & LED_BIT) { ... }    // ビット判定

// フィールド書き換え：クリアしてからOR
reg = (reg & ~MODE_MASK) | (2U << 4);