電子發(fā)燒友App
下面發(fā)一些我在網(wǎng)上看到的單片機C語言代碼編寫技巧和自己的一些經(jīng)驗來和大家分享;
1、如果可以的話少用庫函數(shù)，便于不同的mcu和編譯器間的移植
2、選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
應(yīng)該熟悉算法語言，知道各種算法的優(yōu)缺點，具體資料請參見相應(yīng)的參考資料，有很多計算機書籍上都有介紹。將比較慢的順序查找法用較快的二分查找或亂序查找法代替，插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替，都可以大大提高程序執(zhí)行的效率。選擇一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也很重要，比如你在一堆隨機存放的數(shù)中使用了大量的插入和刪除指令，那使用鏈表要快得多。數(shù)組與指針語句具有十分密碼的關(guān)系，一般來說，指針比較靈活簡潔，而數(shù)組則比較直觀，容易理解。對于大部分的編譯器，使用指針比使用數(shù)組生成的代碼更短，執(zhí)行效率更高。但是在Keil中則相反，使用數(shù)組比使用的指針生成的代碼更短。
3、使用盡量小的數(shù)據(jù)類型
能夠使用字符型（char）定義的變量，就不要使用整型（int）變量來定義;能夠使用整型變量定義的變量就不要用長整型（long int），能不使用浮點型（float）變量就不要使用浮點型變量。當(dāng)然，在定義變量后不要超過變量的作用范圍，如果超過變量的范圍賦值，C編譯器并不報錯，但程序運行結(jié)果卻錯了，而且這樣的錯誤很難發(fā)現(xiàn)。在ICCAVR中，可以在Options中設(shè)定使用printf參數(shù)，盡量使用基本型參數(shù)（%c、%d、%x、%X、%u和%s格式說明符），少用長整型參數(shù)（%ld、%lu、%lx和%lX格式說明符），至于浮點型的參數(shù)（%f）則盡量不要使用，其它C編譯器也一樣。在其它條件不變的情況下，使用%f參數(shù)，會使生成的代碼的數(shù)量增加很多，執(zhí)行速度降低。
4、使用自加、自減指令
通常使用自加、自減指令和復(fù)合賦值表達(dá)式（如a-=1及a+=1等）都能夠生成高質(zhì)量的程序代碼，編譯器通常都能夠生成inc和dec之類的指令，而使用a=a+1或a=a-1之類的指令，有很多C編譯器都會生成二到三個字節(jié)的指令。在AVR單片適用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C編譯器以上幾種書寫方式生成的代碼是一樣的，也能夠生成高質(zhì)量的inc和dec之類的的代碼。
5、減少運算的強度
可以使用運算量小但功能相同的表達(dá)式替換原來復(fù)雜的的表達(dá)式。如下：
?。?）、求余運算。
a=a%8;
可以改為：
a=a&7;
說明：位操作只需一個指令周期即可完成，而大部分的C編譯器的“%”運算均是調(diào)用子程序來完成，代碼長、執(zhí)行速度慢。通常，只要求是求2n方的余數(shù)，均可使用位操作的方法來代替。
?。?）、平方運算
a=pow（a，2.0）;
可以改為：
a=a*a;
說明：在有內(nèi)置硬件乘法器的單片機中（如51系列），乘法運算比求平方運算快得多，因為浮點數(shù)的求平方是通過調(diào)用子程序來實現(xiàn)的，在自帶硬件乘法器的AVR單片機中，如ATMega163中，乘法運算只需2個時鐘周期就可以完成。既使是在沒有內(nèi)置硬件乘法器的AVR單片機中，乘法運算的子程序比平方運算的子程序代碼短，執(zhí)行速度快。
如果是求3次方，如：
a=pow（a，3.0）;
更改為：
a=a*a*a;
則效率的改善更明顯。
?。?）、用移位實現(xiàn)乘除法運算
a=a*4;
b=b/4;
可以改為：
a=a《《2;
b=b》》2;
說明：通常如果需要乘以或除以2n，都可以用移位的方法代替。在ICCAVR中，如果乘以2n，都可以生成左移的代碼，而乘以其它的整數(shù)或除以任何數(shù)，均調(diào)用乘除法子程序。用移位的方法得到代碼比調(diào)用乘除法子程序生成的代碼效率高。實際上，只要是乘以或除以一個整數(shù)，均可以用移位的方法得到結(jié)果，如：
a=a*9
可以改為：
a=（a《《3）+a
6、循環(huán)
?。?）、循環(huán)語
對于一些不需要循環(huán)變量參加運算的任務(wù)可以把它們放到循環(huán)外面，這里的任務(wù)包括表達(dá)式、函數(shù)的調(diào)用、指針運算、數(shù)組訪問等，應(yīng)該將沒有必要執(zhí)行多次的操作全部集合在一起，放到一個init的初始化程序中進(jìn)行。
?。?）、延時函數(shù)：
通常使用的延時函數(shù)均采用自加的形式：
void delay （void）
{
unsigned int i;
for （i=0;i《1000;i++）
;
}
將其改為自減延時函數(shù)：
void delay （void）
{
unsigned int i;
for （i=1000;i》0;i--）
;
}
兩個函數(shù)的延時效果相似，但幾乎所有的C編譯對后一種函數(shù)生成的代碼均比前一種代碼少1~3個字節(jié)，因為幾乎所有的MCU均有為0轉(zhuǎn)移的指令，采用后一種方式能夠生成這類指令。在使用while循環(huán)時也一樣，使用自減指令控制循環(huán)會比使用自加指令控制循環(huán)生成的代碼更少1~3個字母。但是在循環(huán)中有通過循環(huán)變量“i”讀寫數(shù)組的指令時，使用預(yù)減循環(huán)時有可能使數(shù)組超界，要引起注意。
（3）while循環(huán)和do…while循環(huán)
用while循環(huán)時有以下兩種循環(huán)形式：
unsigned int i;
i=0;
while （i《1000）
{
i++;
//用戶程序
}
或：
unsigned int i;
i=1000;
do
i--;
//用戶程序
while （i》0）;
在這兩種循環(huán)中，使用do…while循環(huán)編譯后生成的代碼的長度短于while循環(huán)。
7、查表
在程序中一般不進(jìn)行非常復(fù)雜的運算，如浮點數(shù)的乘除及開方等，以及一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型的插補運算，對這些即消耗時間又消費資源的運算，應(yīng)盡量使用查表的方式，并且將數(shù)據(jù)表置于程序存儲區(qū)。如果直接生成所需的表比較困難，也盡量在啟了，減少了程序執(zhí)行過程中重復(fù)計算的工作量。
比如使用在線匯編及將字符串和一些常量保存在程序存儲器中，均有利于優(yōu)化
C語言宏定義技巧（常用宏定義）
寫好C語言，漂亮的宏定義很重要，使用宏定義可以防止出錯，提高可移植性，可讀性，方便性 等等。下面列舉一些成熟軟件中常用得宏定義。。。。。。
CODE：
1，防止一個頭文件被重復(fù)包含
#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H
//頭文件內(nèi)容
#endif
2，重新定義一些類型，防止由于各種平臺和編譯器的不同，而產(chǎn)生的類型字節(jié)數(shù)差異，方便移植。
typedef unsigned char boolean; /* Boolean value type. */
typedef unsigned long int uint32; /* Unsigned 32 bit value */
typedef unsigned short uint16; /* Unsigned 16 bit value */
typedef unsigned char uint8; /* Unsigned 8 bit value */
typedef signed long int int32; /* Signed 32 bit value */
typedef signed short int16; /* Signed 16 bit value */
typedef signed char int8; /* Signed 8 bit value */
//下面的不建議使用
typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type. */
typedef unsigned short word; /* Unsinged 16 bit value type. */
typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type. */
typedef unsigned char uint1; /* Unsigned 8 bit value type. */
typedef unsigned short uint2; /* Unsigned 16 bit value type. */
typedef unsigned long uint4; /* Unsigned 32 bit value type. */
typedef signed char int1; /* Signed 8 bit value type. */
typedef signed short int2; /* Signed 16 bit value type. */
typedef long int int4; /* Signed 32 bit value type. */
typedef signed long sint31; /* Signed 32 bit value */
typedef signed short sint15; /* Signed 16 bit value */
typedef signed char sint7; /* Signed 8 bit value */
3，得到指定地址上的一個字節(jié)或字
#define MEM_B（ x ） （ *（ （byte *） （x） ） ）
#define MEM_W（ x ） （ *（ （word *） （x） ） ）
4，求最大值和最小值
#define MAX（ x， y ） （ （（x） 》 （y）） ？ （x） ： （y） ）
#define MIN（ x， y ） （ （（x） 《 （y）） ？ （x） ： （y） ）
5，得到一個field在結(jié)構(gòu)體（struct）中的偏移量
#define FPOS（ type， field ）
/*lint -e545 */ （ （dword） &（（ type *） 0）-》 field ） /*lint +e545 */
6，得到一個結(jié)構(gòu)體中field所占用的字節(jié)數(shù)
#define FSIZ（ type， field ） sizeof（ （（type *） 0）-》field ）
7，按照LSB格式把兩個字節(jié)轉(zhuǎn)化為一個Word
#define FLIPW（ ray ） （ （（（word） （ray）［0］） * 256） + （ray）［1］ ）
工商網(wǎng)監(jiān)
評論