PIC單片機-C編程技巧

實用PIC單片機C編程技巧PIC單片機C編程技巧1、PICC和MPLAB集成PICC和MPLAB集成：PICC有自己的文本編輯器，不過是DOS風(fēng)格的，看來PICC的工程師要專業(yè)冷到酷底了???大家大可不必用它，如果你沒什么癖好的話，你不會不用UltraEdit吧?1：建立你的工作目錄：建議在C盤根目錄下建立一個以A開頭的文件夾做為工作目錄.因為你會發(fā)現(xiàn)它總是在你查找文件時候第一個跳入你眼中.2：MPLAB調(diào)用PICC.（以MPLAB5.7版本為例子）啟動MPLAB.在Project-->InstallLanguageTool:LanguageSuite—>hi-techpiccToolName>PICCCompilerExecutable>c:hi-picinpicc.exe（假如你的PICC是默認安裝的）文案實用選Command-line最后OK.上面這步只需要設(shè)定一次，除非你重新安裝了MPLAB.3：創(chuàng)建你的項目文件：（假如你實現(xiàn)用EDIT編輯好了一個叫AA.C的C代碼文件）Project-->NewProject-->FileName>myc（假如我們把項目文件取名字叫MYC.PJT）右邊窗口當然要選擇中你的工作目錄.然后OK.4：設(shè)定你的PICC工作參數(shù)：Project-->EditProject上面4個欄目就用默認的，空的也就讓它空著，無所謂的.需要修改的是：DevelopmentMode>選擇你的PIC型號.當然要選擇MplabSIMSimulator讓你可以用軟件仿真.LanguageToolSuite>HI-TECHPICC上面的步驟，你可能會遇見多個提示條，不要管它，一路確定.下面是PICC編譯器的選擇項：雙擊ProjectFiles窗口里面的MYC.HEX,出現(xiàn)一個選擇欄目.命令很多，大家可以看PICC文本編輯器里面的HELP,里面有詳細說明.文案實用下面就推薦幾個常用也是建議用的：Generatedebuginfo以及下面的2項.Produceassemblerlistfile就在它們后面打勾即可，其它的不要管，除非你有特殊要求.5：添加你的C代碼文件：當進行了前面幾步后，按AddNode找到AA.C文件就OK了.6：編譯C代碼：最簡單的一步：直接按下F10.編譯完后，會出現(xiàn)各種調(diào)試信息.C代碼對應(yīng)的匯編代碼就是工作目錄里面的AA.IST,用EDIT打開可以看見詳細的對比.7：其它，要是一切都沒問題，那么你就可以調(diào)試和燒片了，和以往操作無異.2、如何從匯編轉(zhuǎn)向PICC首先要求你要有C語言的基礎(chǔ)。PICC不支持C++,這對于習(xí)慣了C++的朋友還得翻翻C語言的書。C代碼的頭文件一定要有#include<pic.h>,它是很多頭文件的集合，C編譯器在pic.h中根據(jù)你的芯片自動載入相應(yīng)的其它頭文件。這點比匯編好用。載入的頭文件中其實是聲明芯片的寄存器和一些函數(shù)。順便摘抄文案實用一個片段:staticvolatileunsignedcharTMR0@0x01;staticvolatileunsignedcharPCL@0x02;staticvolatileunsignedcharSTATUS@0x03;可以看出和匯編的頭文件中定義寄存器是差不多的。如下：TMR0EQU0X01；PCLEQU0X02；STATUSEQU0X03；都是把無聊的地址定義為大家公認的名字。一：怎么附值？如對TMR0附值，匯編中：MOVLW200；MOVWFTMR0；當然得保證當前頁面在0，不然會出錯。C語言：TMR0=200；//無論在任何頁面都不會出錯?？梢钥闯鰜鞢是很直接了當?shù)?。并且最大好處是操作一個寄存器時候，不用考慮頁面的問題。一切由C自動完成。二：怎么位操作？匯編中的位操作是很容易的。在C中更簡單。C的頭文件中已經(jīng)對所有可能需要位操作的寄存器的每一位都有定義名稱:文案實用如：PORTA的每一個I/O口定義為：RA0、RA1、RA2。。。RA7。OPTION的每一位定義為：PS0、PS1、PS2、PSA、T0SE、T0CS、INTEDG、RBPUE以對其直接進行運算和附值。如：RA0=0；RA2=1；在匯編中是：BCFPORTA，0；BSFPORTA，2；可以看出2者是大同小異的，只是C中不需要考慮頁面的問題。三：內(nèi)存分配問題：在匯編中定義一個內(nèi)存是一件很小心的問題，要考慮太多的問題，稍微不注意就會出錯。比如16位的運算等。用C就不需要考慮太多。下面給個例子：16位的除法（C代碼）：INTX=5000；INTY=1000；INTZ=X/Y；文案實用而在匯編中則需要花太多精力。給一個小的C代碼，用RA0控制一個LED閃爍：#include<pic.h>voidmain。(intx;CMCON=0B111;//調(diào)A口比較器，要是有比較器功能的話。ADCON1=0B110;//調(diào)A/D功能，要是有A/D功能的話。TRISA=0;//RA口全為輸出。loop:RA0=！RA0；for(x=60000;--x;){;}//延時gotoloop;}說說RA0=！RA0的意思：PIC對PORT寄存器操作都是先讀取--修改--寫入。上句的含義是程序先讀RA0，然后取反，最后把運算后的值重新寫入RA0，這就實現(xiàn)了閃爍的功能。3、淺談PICC的位操作由于PIC處理器對位操作是最高效的，所以把一些BOOL變量放在一個內(nèi)存的位中，既可以達到運算速度快，又可以達到最大限度節(jié)省空間的目的。在C中的位操作有多種選擇。*********************************************文案實用如：charx;x=x|0B00001000;/*對X的4位置1。*/charx;x=x&0B11011111;/*對X的5位清0。*/把上面的變成公式則是：#definebitset(var,bitno)(var|=1<<bitno)#definebitclr(var,bitno)(var&=~(1<<bitno))則上面的操作就是：charx;bitset(x,4)charx;bitclr(x,5)******?***_***?***但上述的方法有缺點，就是對每一位的含義不直觀，最好是能在代碼中能直觀看出每一位代表的意思，這樣就能提高編程效率，避免出錯。如果我們想用X的0-2位分別表示溫度、電壓、電流的BOOL值，可以如下：unsignedcharx@0x20;/*象匯編那樣把X變量定義到一個固定內(nèi)存中。*/bittemperature@(unsigned)&x*8+0;/幅度*/bitvoltage@(unsigned)&x*8+1;/*電壓*/bitcurrent@(unsigned)&x*8+2;/*電流*/這樣定義后X的位就有一個形象化的名字，不再是枯燥的1、2、3、4等數(shù)字了?？梢詫全局修改，也可以對每一位進行操作：char=255;temperature=0;if(voltage) 文案實用*****************************************************************還有一個方法是用C的struct結(jié)構(gòu)來定義：如：structcypok{temperature:1;/*溫度*/voltage:1;/*電壓*/current:1;/*電流*/none:4;}x@0x20;這樣就可以用x.temperature=0;if(x.current)等操作了。**********************************************************上面的方法在一些簡單的設(shè)計中很有效，但對于復(fù)雜的設(shè)計中就比較吃力。如象在多路工業(yè)控制上。前端需要分別收集多路的多路信號，然后再設(shè)定控制多路的多路輸出。如：有2路控制，每一路的前端信號有溫度、電壓、電流。后端控制有電機、喇叭、繼電器、LED。如果用匯編來實現(xiàn)的話，是很頭疼的事情，用C來實現(xiàn)是很輕松的事情，這里也涉及到一點C的內(nèi)存管理(其實C的最大優(yōu)點就是內(nèi)存管理)。采用如下結(jié)構(gòu):unioncypok{structout{文案實用motor:1;/*電機*/relay:1;/*繼電器*/speaker:1;/*喇叭*/led1:1;/*指示燈*/led2:1;/*指示燈*/}out;structin{none:5;temperature:1;/*溫度*/voltage:1;/*電壓*/current:1;/*電流*/}in;charx;};unioncypokan1;unioncypokan2;上面的結(jié)構(gòu)有什么好處呢？細分了信號的路an1和an2;細分了每一路的信號的類型（是前端信號in還是后端信號out）:an1.in;an1.out;an2.in;an2.out;然后又細分了每一路信號的具體含義，如：文案實用anl.in.temperature;an1.out.motor;an2.in.voltage;an2.out.led2;等這樣的結(jié)構(gòu)很直觀的在2個內(nèi)存中就表示了2路信號。并且可以極其方便的擴充。如添加更多路的信號，只需要添加：unioncypokan3;unioncypokan4;從上面就可以看出用C的巨大好處4、PICC之延時函數(shù)和循環(huán)體優(yōu)化。很多朋友說C中不能精確控制延時時間，不能象匯編那樣直觀。其實不然，對延時函數(shù)深入了解一下就能設(shè)計出一個理想的框，價出來。一般的我們都用for(x=100;--x;){;}此句等同與x=100;while(--x){;};或for(x=0;x<100;x++){;}。來寫一個延時函數(shù)。在這里要特別注意：X=100，并不表示只運行100個指令時間就跳出循環(huán)?？梢钥纯淳幾g后的匯編:x=100;while(--x){;}匯編后：文案實用movlw100bcf3,5bcf3,6movwf_delay12decfsz_delaygoto12return從代碼可以看出總的指令是是303個，其公式是8+3*(X-1)。注意其中循環(huán)周期是X-1是99個。這里總結(jié)的是x為char類型的循環(huán)體，當x為int時候，其中受X值的影響較大。建議設(shè)計一個char類型的循環(huán)體，然后再用一個循環(huán)體來調(diào)用它，可以實現(xiàn)精確的長時間的延時。下面給出一個能精確控制延時的函數(shù)，此函數(shù)的匯編代碼是最簡潔、最能精確控制指令時間的:voiddelay(charx,chary){charz;do{z=y;do{;}while(--z);}while(--x);}其指令時間為：7+(3*(Y-1)+7)*(X-1)如果再加上函數(shù)調(diào)用的call指令、頁面設(shè)定、傳遞參數(shù)花掉的7個指令。則是：14+(3*(Y-1)+7)*(X-1)。如果要求不是特別嚴格的延時，可以用這個函數(shù)：voiddelay(){unsignedintd=1000;文案實用while(--d){;}}此函數(shù)在4M晶體下產(chǎn)生10003us的延時，也就是10MS。如果把D改成2000,則是20003US,以此類推。有朋友不明白，為什么不用while(x--)后減量，來控制設(shè)定X值是多少就循環(huán)多少周期呢？現(xiàn)在看看編譯它的匯編代碼：bcf3,5bcf3,6movlw10movwf_delayl2decf_delayincfsz_delay,wgotol2return可以看出循環(huán)體中多了一條指令，不簡潔。所以在PICC中最好用前減量來控制循環(huán)體。再談?wù)勥@樣的語句：for(x=100;--x;){;}和for(x=0;x<100;x++){;}從字面上看2者意思一樣，但可以通過匯編查看代碼。后者代碼雍長，而前者就很好的匯編出了簡潔的代碼。所以在PICC中最好用前者的形式來寫循環(huán)體，好的C編譯器會自動把增量循環(huán)化為減量循環(huán)。因為這是由處理器硬件特性決定的。PICC并不是一個很智能的C編譯器，所以還是人腦才是第一的，掌握一些經(jīng)驗對寫出高效，簡潔的代碼是有好處的。文案實用5、深入探討PICC之位操作一：用位操作來做一些標志位，也就是8001變量.可以簡單如下定義：bita,b,c;PICC會自動安排一個內(nèi)存，并在此內(nèi)存中自動安排一位來對應(yīng)a,b,c,由于我們只是用它們來簡單的表示一些0,1信息，所以我們不需要詳細的知道它們的地址\位究竟是多少，只管拿來就用好了.二：要是需要用一個地址固定的變量來位操作，可以參照pic.h里面定義寄存器.如：用25H內(nèi)存來定義8個位變量.staticvolatileunsignedcharmyvar@0x25;staticvolatilebitb7@(unsigned)&myvar*8+7;staticvolatilebitb6@(unsigned)&myvar*8+6;staticvolatilebitb5@(unsigned)&myvar*8+5;staticvolatilebitb4@(unsigned)&myvar*8+4;staticvolatilebitb3@(unsigned)&myvar*8+3;staticvolatilebitb2@(unsigned)&myvar*8+2;staticvolatilebitb1@(unsigned)&myvar*8+1;staticvolatilebitb0@(unsigned)&myvar*8+0;這樣即可以對MYVAR操作，也可以對B0一—87直接位操作.但不好的是，此招在低檔片子，如C5X系列上可能會出問題.還有就是表達起來復(fù)雜，你不覺得輸入代碼受累么？呵呵文案實用三：這也是一些常用手法：#definetestbit(var,bit)((var)&(1<<(bit)))//測試某一位，可以做BOOL運算#definesetbit(var,bit)((var)|=(1<<(bit)))//把某一位置1#defineclrbit(var,bit)((var)&=~(1<<(bit)))//把某一位清。付上一段代碼，可以用MPLAB調(diào)試觀察#include<pic.h>#definetestbit(var,bit)((var)&(1<<(bit)))#definesetbit(var,bit)((var)|=(1<<(bit)))#defineclrbit(var,bit)((var)&=~(1<<(bit)))chara,b;voidmain(){charmyvar;myvar=0B10101010;a=testbit(myvar,0);setbit(myvar,0);a=testbit(myvar,0);clrbit(myvar,5);b=testbit(myvar,5);if(!testbit(myvar,3))a=255;elsea=100;while(1){;}}四：用標準c的共用體來表示：文案實用#include<pic.h>unionvar{unsignedcharbyte;struct{unsignedb0:1,b1:1,b2:1,b3:1,b4:1,b5:1,b6:1,b7:1;}bits;};chara,b;voidmain(){staticunionvarmyvar;myvar.byte=0B10101010;a=myvar.bits.b0;b=myvar.bits.b1;if(myvar.bits.b7)a=255;elsea=100;while(1){;}}五：用指針轉(zhuǎn)換來表示：#include<pic.h>typedefstruct{unsignedb0:1,b1:1,b2:1,b3:1,b4:1,b5:1,b6:1,b7:1;}bits;//先定義一個變量的位#definemybit0(((bits*)&myvar)->b0)//取myvar的地址(&myvar)強制轉(zhuǎn)換成bits類型的指針#definemybit1(((bits*)&myvar)->b1)#definemybit2(((bits*)&myvar)->b2)#definemybit3(((bits*)&myvar)->b3)文案實用#definemybit4(((bits*)&myvar)->b4)#definemybit5(((bits*)&myvar)->b5)#definemybit6(((bits*)&myvar)->b6)#definemybit7(((bits*)&myvar)->b7)charmyvar;chara,b;voidmain(){myvar=0B10101010;a=mybit0;b=mybit1;if(mybit7)a=255;elsea=100;while(1){;}}[NextPage]六：五的方法還是煩瑣，可以用粘貼符號的形式來簡化它.#include<pic.h>typedefstruct{unsignedb0:1,b1:1,b2:1,b3:1,b4:1,b5:1,b6:1,b7:1;}bits;#define_paste(a,b)a##b#definebitof(var,num)(((bits*)&(var))->_paste(b,num))charmyvar;chara,b;voidmain(){a=bitof(myvar,0);b=bitof(myvar,1);if(bitof(myvar,7))a=255;else文案實用a=100;while(1){;}}有必要說說#define_paste(a,b)a##b的意思：此語句是粘貼符號的意思，表示把b符號粘貼到a符號之后.例子中是a=bitof(myvar,0); >(((bits*)&(myvar))->_paste(b,0)) >(((bits*)&(var))->b0)可以看出來，_paste(b,0)的作用是把0粘貼到了b后面，成了b0符號.總結(jié)：c語言的優(yōu)勢是能直接對低層硬件操作，代碼可以非常非常接近匯編，上面幾個例子的位操作代碼是100%的達到匯編的程度的.另一個優(yōu)勢是可讀性高，代碼靈活,上面的幾個位操作方法任由你選，你不必擔心會產(chǎn)生多余的代碼量出來.6、在PICC中使用常數(shù)指針。常數(shù)指針使用非常靈活，可以給編程帶來很多便利。我測試過，PICC也支持常數(shù)指針，并且也會自動分頁，實在是一大喜事。定義一個指向8位RAM數(shù)據(jù)的常數(shù)指針(起始為0x00):#defineDBYTE((unsignedcharvolatile*)0)文案實用定義一個指向16位RAM數(shù)據(jù)的常數(shù)指針(起始為0x00):#defineCWORD((unsignedintvolatile*)0)((unsignedcharvolatile*)0)中的0表示指向RAM區(qū)域的起始地址，可以靈活修改它。DBYTE[x]中的x表示偏移量。下面是一段代碼1：chara1,a2,a3,a4;#defineDBYTE((unsignedcharvolatile*)0)voidmain(void){longcc=0x89abcdef;a1=DBYTE[0x24];a2=DBYTE[0x25];a3=DBYTE[0x26];a4=DBYTE[0x27];while(1);}2：chara1,a2,a3,a4;#defineDBYTE((unsignedcharvolatile*)0)voidpp(chary){a1=DBYTE[y++];a2=DBYTE[y++];a3=DBYTE[y++];a4=DBYTE[y];}voidmain(void){longcc=0x89abcdef;charx;x=&cc;pp(x);文案實用while(1);}3：chara1,a2,a3,a4;#defineDBYTE((unsignedcharvolatile*)0)voidpp(chary){a1=DBYTE[y++];a2=DBYTE[y++];a3=DBYTE[y++];a4=DBYTE[y];}voidmain(void){bank1staticlongcc=0x89abcdef;charx;x=&cc;pp(x);while(1);}7、PICC關(guān)于unsigned和signed的幾個關(guān)鍵問題！unsigned是表示一個變量(或常數(shù))是無符號類型。signed表示有符號。它們表示數(shù)值范圍不一樣。PICC默認所有變量都是unsigned類型的，哪怕你用了signed變量。因為有符號運算比無符號運算耗資源，而且MCU運算一般不涉及有符號運算。在PICC后面加上-SIGNED_CHAR后綴可以告訴PICC把signed變量當作有符號處理。在PICC默認的無符號運算下看這樣的語句:文案實用chari;for(i=7;i>=0;i--){;〃中間語句}這樣的C代碼看上去是沒有丁點錯誤的，但編譯后，問題出現(xiàn)了：movlw7movwfiloop〃中間語句decfi〃只是遞減，沒有判斷語句?。?！gotoloop原因是當i是0時候，條件還成立，還得循環(huán)一次，直到i成負1條件才不成立。而PICC在默認參數(shù)下是不能判斷負數(shù)的，所以編譯過程出現(xiàn)問題。那么采用這樣的語句來驗證：chari;i=7;while(1){i--;〃中間語句if(i==0)break;//告訴PICC以判斷i是否是0來作為條件}編譯后代碼正確：movlw7movwfiloop文案實用〃中間語句decfszi//判斷是否是0gotoloop再編譯這樣的語句：(同樣循環(huán)8次)for(i=8;i>0;i--){■;}movlw8movwfiloopdecfszi〃同上編譯的代碼。gotoloop再次驗證了剛才的分析。在PICC后面加上-SIGNED_CHAR后綴，則第一個示例就正確編譯出來了，更證明了剛才的分析是正確的。代碼如下：movlw7movwfiloop//中間語句decfi//遞減btfssi,7〃判斷i的7位來判斷是否為負數(shù)goto194總結(jié)：在PICC無符號編譯環(huán)境下，對于遞減的for語句的條文案實用件判斷語句不能是>=0的形式。最后談?wù)凱ICC的小竅門：在PICC默認的無符號環(huán)境下，對比如下代碼：a語句：chari,j[8];i=7;while(1){j[i]=0；i--；if(i==0)break;}b語句：chari,j[8];for(i=8;i>0;i--){j[i-1]=0;}表面看上去，一般會認為下面的代碼編譯后要大一點點，因為多了j[i-1]中的i-1。其實編譯后代碼量是一摸一樣的。原因如下：movlw8或7//a語句是7,b語句是8movfiloop//a語句在這里提取i給j數(shù)組//i遞減判斷語句文案實用//b語句在這里提取i給j數(shù)組gotoloop可以看出只是代碼位置不同而已，并沒添加代碼量。b語句同樣達到了從7到0的循環(huán)。小總結(jié)：對于遞減到0的for語句推薦用>0判斷語句來實現(xiàn),不會出現(xiàn)編譯錯誤的問題，并且不會增加代碼量，尤其對于數(shù)組操作的方面。另：對于PICC或CCS，在其默認的無符號編譯環(huán)境下，如果出現(xiàn)負數(shù)運算就會出問題。如(-100)+50等，所以在編寫代碼時候要特別小心?。?！8、用PICC寫高效的位移操作。在許多模擬串行通信中需要用位移操作。以1-W總線的讀字節(jié)為例，原廠的代碼是：unsignedcharread_byte(void)(unsignedchari;unsignedcharvalue=0;for(i=0;i<8;i++)(if(read_bit())value|=0x01<<i;//readsbytein,onebyteatatimeandthen//shiftsitleftdelay(10);//waitforrestoftimeslot}return(value);}文案實用雖然可以用，但編譯后執(zhí)行效率并不高效，這也是很多朋友認為C一定不能和匯編相比的認識提供了說法。其實完全可以深入了解C和匯編之間的關(guān)系,寫出非常高效的C代碼,既有C的便利,又有匯編的效率。首先對for(i=0;i<8;i++)做手術(shù)，改成遞減的形式：for(i=8;i!=0;i--),因為CPU判斷一個數(shù)是否是0(只需要一個指令)，比判斷一個數(shù)是多大來的快(需要3個指令)。再對value|=0x01<<i;做手術(shù)。value|=0x01<<1其實是一個低水平的代碼，效率低，DALLAS的工程師都是NO1,奇怪為什么會如此疏忽。<I;語句其實是一個低水平的寫法，效率非常低。奇怪DALLAS的工程師都是NO1,怎么會如此疏忽。<P>仔細研究C語言的位移操作，可以發(fā)現(xiàn)C總是先把標志位清0，然后再把此位移入字節(jié)中，也就是說，當前移動進字節(jié)的位一定是0。那么，既然已經(jīng)是0了，我們就只剩下一個步驟：判斷總線狀態(tài)是否是高，來決定是否改寫此位，而不需要判斷總線是低的情況。于是改寫如下代碼：for(i=8;i!=0;i--){value>>=1;//先右移一位，value最高位一定是0if(read_bit())value|=0x80;〃判斷總線狀態(tài)，如果是高，就把value的最高位置1文案實用}這樣一來，整個代碼變得極其高效，編譯后根本就是匯編級的代碼。再舉一個例子：在采集信號方面，經(jīng)常是連續(xù)采集N次，最后求其平均值。一般的，無論是用匯編或9在采集次數(shù)上都推薦用8,16，32、64、128、256等次數(shù)，因為這些數(shù)都比較特殊，對于MCU計算有很大好處。我們以128次采樣為例：注：sampling。為外部采樣函數(shù)。unsignedinttotal;unsignedchari,val;for(i=0;i<128;i++){total+=sampling();}val=total/128;以上代碼是很多場合都可以看見的，但是效率并不怎么樣，狂浪費資源。結(jié)合C和匯編的關(guān)系，再加上一些技巧，就可以寫出天壤之別的匯編級的C代碼出來，首先分析128這個數(shù)是0B10000000，發(fā)現(xiàn)其第7位是1,其他低位全是0，那么就可以判斷第7位的狀態(tài)來判斷是否到了128次采樣次數(shù)。在分析除以128的運算，上面的代碼用了除法運算，浪費了N多資源，完全可以用右移的方法來代替之，val=total/128等同于val=(unsignedchar)(total>>7);再觀察下去：total>>7還可以變通成文案實用(total<<1)>>8冼左移動一位，再右移動8位，不就成了右移7位了么？可知道位移1,4,8的操作只需要一個指令哦。有上面的概驗了，就可以寫出如下的代碼：unsignedinttotal;unsignedchari=0unsignedcharval;while(!(i&0x80)){〃判斷i第7位，只需要一個指令。total+=sampling();i++;}val=(unsignedchar)((total<<1)>>8);//幾個指令就代替了幾十個指令的除法運算哈哈，發(fā)現(xiàn)什么？代碼量竟然可以減少一大半，運算速度可以提高幾倍。再回頭，就可以理解為什么采樣次數(shù)要用推薦的一些特殊值了。9、C程序優(yōu)化對程序進行優(yōu)化，通常是指優(yōu)化程序代碼或程序執(zhí)行速度。優(yōu)化代碼和優(yōu)化速度實際上是一個予盾的統(tǒng)一，一般是優(yōu)化了代碼的尺寸，就會帶來執(zhí)行時間的增加，如果優(yōu)化了程序的執(zhí)行速度，通常會帶來代碼增加的副作用，很難魚與熊掌兼得，只能在設(shè)計時掌握一個平衡點。一、程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)化1、程序的書寫結(jié)構(gòu)文案實用雖然書寫格式并不會影響生成的代碼質(zhì)量，但是在實際編寫程序時還是應(yīng)該尊循一定的書寫規(guī)則，一個書寫清晰、明了的程序，有利于以后的維護。在書寫程序時，特別是對于While、for、do…while、if…elst、switch…case等語句或這些語句嵌套組合時，應(yīng)采用“縮格”的書寫形式，2、標識符程序中使用的用戶標識符除要遵循標識符的命名規(guī)則以外，一般不要用代數(shù)符號（如a、b、x1、y1）作為變量名，應(yīng)選取具有相關(guān)含義的英文單詞（或縮寫）或漢語拼音作為標識符，以增加程序的可讀性，如：count、numberl、red、work等。3、程序結(jié)構(gòu)C語言是一種高級程序設(shè)計語言，提供了十分完備的規(guī)范化流程控制結(jié)構(gòu)。因此在采用C語言設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序時，首先要注意盡可能采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法，這樣可使整個應(yīng)用系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)清晰，便于調(diào)試和維護。于一個較大的應(yīng)用程序，通常將整個程序按功能分成若干個模塊，不同模塊完成不同的功能。各個模塊可以分別編寫，甚至還可以由不同的程序員編寫，一般單個模塊完成的功能較為簡單,設(shè)計和調(diào)試也相對容易一些。在C語言中,一個函數(shù)就可以認為是一個模塊。所謂程序模塊化，不僅是要將整個程序劃分成若干個功能模塊，更重要的是，還應(yīng)該注意保持各個文案實用模塊之間變量的相對獨立性，即保持模塊的獨立性，盡量少使用全局變量等。對于一些常用的功能模塊，還可以封裝為一個應(yīng)用程序庫，以便需要時可以直接調(diào)用。但是在使用模塊化時，如果將模塊分成太細太小，又會導(dǎo)致程序的執(zhí)行效率變低(進入和退出一個函數(shù)時保護和恢復(fù)寄存器占用了一些時間)。4、定義常數(shù)在程序化設(shè)計過程中，對于經(jīng)常使用的一些常數(shù)，如果將它直接寫到程序中去，一旦常數(shù)的數(shù)值發(fā)生變化，就必須逐個找出程序中所有的常數(shù)，并逐一進行修改，這樣必然會降低程序的可維護性。因此，應(yīng)盡量當采用預(yù)處理命令方式來定義常數(shù)，而且還可以避免輸入錯誤。5、減少判斷語句能夠使用條件編譯(ifdef)的地方就使用條件編譯而不使用if語句，有利于減少編譯生成的代碼的長度。6、表達式對于一個表達式中各種運算執(zhí)行的優(yōu)先順序不太明確或容易混淆的地方，應(yīng)當采用圓括號明確指定它們的優(yōu)先順序。一個表達式通常不能寫得太復(fù)雜，如果表達式太復(fù)雜，時間久了以后，自己也不容易看得懂，不利于以后的維護。7、函數(shù)對于程序中的函數(shù)，在使用之前，應(yīng)對函數(shù)的類型進行說明,文案實用對函數(shù)類型的說明必須保證它與原來定義的函數(shù)類型一致，對于沒有參數(shù)和沒有返回值類型的函數(shù)應(yīng)加上“void說明。如果果需要縮短代碼的長度，可以將程序中一些公共的程序段定義為函數(shù)，在Keil中的高級別優(yōu)化就是這樣的。如果需要縮短程序的執(zhí)行時間，在程序調(diào)試結(jié)束后，將部分函數(shù)用宏定義來代替。注意，應(yīng)該在程序調(diào)試結(jié)束后再定義宏，因為大多數(shù)編譯系統(tǒng)在宏展開之后才會報錯，這樣會增加排錯的難度。8、盡量少用全局變量，多用局部變量。因為全局變量是放在數(shù)據(jù)存儲器中，定義一個全局變量，MCU就少一個可以利用的數(shù)據(jù)存儲器空間，如果定義了太多的全局變量，會導(dǎo)致編譯器無足夠的內(nèi)存可以分配。而局部變量大多定位于MCU內(nèi)部的寄存器中，在絕大多數(shù)MCU中，使用寄存器操作速度比數(shù)據(jù)存儲器快，指令也更多更靈活，有利于生成質(zhì)量更高的代碼，而且局部變量所的占用的寄存器和數(shù)據(jù)存儲器在不同的模塊中可以重復(fù)利用。9、設(shè)定合適的編譯程序選項許多編譯程序有幾種不同的優(yōu)化選項，在使用前應(yīng)理解各優(yōu)化選項的含義，然后選用最合適的一種優(yōu)化方式。通常情況下一旦選用最高級優(yōu)化，編譯程序會近乎病態(tài)地追求代碼優(yōu)化，可能會影響程序的正確性，導(dǎo)致程序運行出錯。因此應(yīng)熟悉所使用的編譯器，應(yīng)知道哪些參數(shù)在優(yōu)化時會受到影響，哪些參數(shù)不會受到影響。文案實用在ICCAVR中，有“口6￡231”和“EnableCodeCompression”兩個優(yōu)化選項。在CodeVisionAVR中，“Tiny”和“small”兩種內(nèi)存模式。在IAR中，共有7種不同的內(nèi)存模式選項。在GCCAVR中優(yōu)化選項更多，一不小心更容易選到不恰當?shù)倪x項。二、代碼的優(yōu)化1、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。2、使用盡量小的數(shù)據(jù)類型文案實用能夠使用字符型（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（longint）,能不使用浮點型?10分1）變量就不要使用浮點型變量。當然，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％$格式說明符），少用長整型參數(shù)（％壯、％lu、%lx和％”格式說明符），至于浮點型的參數(shù)（%。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。3、使用自加、自減指令通常使用自加、自減指令和復(fù)合賦值表達式（如a-=1及a+=1等）都能夠生成高質(zhì)量的程序