單片機(jī)的Flash 和Ram 的資源是有限的

一般來(lái)說(shuō)，單片機(jī)的Flash 和Ram 的資源是有限的，為此我們必須想法設(shè)法榨盡其所有資源，將它的性能發(fā)揮到最佳，那么程序設(shè)計(jì)時(shí)則要盡可能地優(yōu)化，盡量遵循以下幾點(diǎn)。

1使用盡量小的數(shù)據(jù)類(lèi)型

能用unsiged就不用signed；

能用char就不用int；

能不用floating就不用；

能用位操作不用算數(shù)。

2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(lèi)的指令，而使用a=a+1 或a=a-1 之類(lèi)的指令，有很多C 編譯器都會(huì)生成二到三個(gè)字節(jié)的指令。

3減少運(yùn)算的強(qiáng)度

可以使用運(yùn)算量小但功能相同的表達(dá)式替換原來(lái)復(fù)雜的的表達(dá)式。

(1) 求余運(yùn)算

N= N %8 可以改為N = N &7

說(shuō)明：位操作只需一個(gè)指令周期即可完成，而大部分的C 編譯器的“%”運(yùn)算均是調(diào)用子程序來(lái)完成，代碼長(zhǎng)、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(lái)代替。

(2) 平方運(yùn)算

N=Pow(3,2) 可以改為N=3*3

說(shuō)明：在有內(nèi)置硬件乘法器的單片機(jī)中(如51 系列)，乘法運(yùn)算比求平方運(yùn)算快得多, 因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)的求平方是通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，乘法運(yùn)算的子程序比平方運(yùn)算的子程序代碼短，執(zhí)行速度快。

(3) 用位移代替乘法除法

N=M*8 可以改為N=M<<3

N=M/8 可以改為N=M>>3

說(shuō)明：通常如果需要乘以或除以2n，都可以用移位的方法代替。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(shí)際上，只要是乘以或除以一個(gè)整數(shù)，均可以用移位的方法得到結(jié)果。

如N=M*9可以改為N=(M<<3)+M;

(4) 自加自減的區(qū)別

例如我們平時(shí)使用的延時(shí)函數(shù)都是通過(guò)采用自加的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

void DelayNms(UINT16 t)

{

UINT16 i,j;

for(i=0;i

define MAX(A，B) {(A)>(B)?(A):(B)}

說(shuō)明：函數(shù)和宏函數(shù)的區(qū)別就在于，宏函數(shù)占用了大量的空間，而函數(shù)占用了時(shí)間。大家要知道的是，函數(shù)調(diào)用是要使用系統(tǒng)的棧來(lái)保存數(shù)據(jù)的，如果編譯器里有棧檢查選項(xiàng)，一般在函數(shù)的頭會(huì)嵌入一些匯編語(yǔ)句對(duì)當(dāng)前棧進(jìn)行檢查；同時(shí)，CPU也要在函數(shù)調(diào)用時(shí)保存和恢復(fù)當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行壓棧和彈棧操作，所以，函數(shù)調(diào)用需要一些CPU時(shí)間。而宏函數(shù)不存在這個(gè)問(wèn)題。宏函數(shù)僅僅作為預(yù)先寫(xiě)好的代碼嵌入到當(dāng)前程序，不會(huì)產(chǎn)生函數(shù)調(diào)用，所以?xún)H僅是占用了空間，在頻繁調(diào)用同一個(gè)宏函數(shù)的時(shí)候，該現(xiàn)象尤其突出。

4.適當(dāng)?shù)厥褂?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/2562/" target="_blank">算法

假如有一道算術(shù)題，求1~100 的和。

作為程序員的我們會(huì)毫不猶豫地點(diǎn)擊鍵盤(pán)寫(xiě)出以下的計(jì)算方法：

UINT16 Sum(void)

{

UINT8 i,s;

for(i=1;i<=100;i++)

{

s+=i;

}

return s;

}

很明顯大家都會(huì)想到這種方法，但是效率方面并不如意，我們需要?jiǎng)幽X筋，就是采用數(shù)學(xué)算法解決問(wèn)題，使計(jì)算效率提升一個(gè)級(jí)別。

UINT16 Sum(void)

{

UINT16 s;

s=(100 *(100+1))>>1;

return s;

}

結(jié)果很明顯，同樣的結(jié)果不同的計(jì)算方法，運(yùn)行效率會(huì)有大大不同，所以我們需要最大限度地通過(guò)數(shù)學(xué)的方法提高程序的執(zhí)行效率。

5.用指針代替數(shù)組

在許多種情況下，可以用指針運(yùn)算代替數(shù)組索引，這樣做常常能產(chǎn)生又快又短的代碼。與數(shù)組索引相比，指針一般能使代碼速度更快，占用空間更少。使用多維數(shù)組時(shí)差異更明顯。下面的代碼作用是相同的，但是效率不一樣。

UINT8 szArrayA[64];

UINT8 szArrayB[64];

UINT8 i;

UINT8 *p=szArray;

for(i=0;i<64;i++)szArrayB=szArrayA;

for(i=0;i<64;i++)szArrayB=*p++;

指針?lè)椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是，szArrayA 的地址裝入指針p 后，在每次循環(huán)中只需對(duì)p 增量操作。在數(shù)組索引方法中，每次循環(huán)中都必須進(jìn)行基于i 值求數(shù)組下標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)算。

6.強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

C 語(yǔ)言精髓第一精髓就是指針的使用，第二精髓就是強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的使用，恰當(dāng)?shù)乩弥羔樅蛷?qiáng)制轉(zhuǎn)換不但可以提供程序效率，而且使程序更加之簡(jiǎn)潔，由于強(qiáng)制轉(zhuǎn)換在C 語(yǔ)言編程中占有重要的地位，下面將已五個(gè)比較典型的例子作為講解。

例子1：將帶符號(hào)字節(jié)整型轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)字節(jié)整型

UINT8 a=0;

INT8 b=-3;

a=(UINT8)b;

例子2：在大端模式下(8051 系列單片機(jī)是大端模式)，將數(shù)組a[2]轉(zhuǎn)化為無(wú)符號(hào)16 位整型值。

方法1：采用位移方法。

UINT8 a[2]={0x12,0x34};

UINT16 b=0;

b=(a[0]<<8)|a[1];

結(jié)果：b=0x1234

方法2：強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。

UINT8 a[2]={0x12,0x34};

UINT16 b=0;

b= (UINT16 )a; //強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

結(jié)果：b=0x1234

例子3：保存結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)內(nèi)容。

方法1：逐個(gè)保存。

typedef struct _ST

{

UINT8 a;

UINT8 b;

UINT8 c;

UINT8 d;

UINT8 e;

}ST;

ST s;

UINT8 a[5]={0};

s.a=1;

s.b=2;

s.c=3;

s.d=4;

s.e=5;

a[0]=s.a;

a[1]=s.b;

a[2]=s.c;

a[3]=s.d;

a[4]=s.e;

結(jié)果：數(shù)組a 存儲(chǔ)的內(nèi)容是1、2、3、4、5。

方法2：強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。

typedef struct _ST

{

UINT8 a;

UINT8 b;

UINT8 c;

UINT8 d;

UINT8 e;

}ST;

ST s;

UINT8 a[5]={0};

UINT8 p=(UINT8 )&s;//強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

UINT8 i=0;

s.a=1;

s.b=2;

s.c=3;

s.d=4;

s.e=5;

for(i=0;i

define Perror(FUN) printf(“Err:%s %s %d: %s\n”, FILE, func,LINE,FUN) 類(lèi)linux的perror函數(shù)實(shí)現(xiàn)，這里加了出錯(cuò)的文件位置，所在函數(shù)，引發(fā)出錯(cuò)調(diào)用的函數(shù)FUN。

宏中#和##的用法

define STR(s) #s

define CONS(a, b) int(a##e##b)

printf(STR(vck));//輸出vck

printf(“%d\n”, CONS(2,3));//2e3 輸出2000

這些方法常用，必然會(huì)讓你的代碼更加簡(jiǎn)潔高效！