高手教你如何编写高效率稳定的单片机代码

　　由于单片机的性能同电脑的性能是天渊之别的，无论从空间资源上、内存资源、工作频率，都是无法与之比较的。PC 机编程基本上不用考虑空间的占用、内存的占用的问题，终目的就是实现功能就可以了。对于单片机来说就截然不同了，一般的单片机的Flash 和Ram 的资源是以KB 来衡量的，可想而知，单片机的资源是少得可怜，为此我们必须想法设法榨尽其所有资源，将它的性能发挥到，程序设计时必须

　　遵循以下几点进行优化：

　　使用尽量小的数据类型

　　能用uNSiged就不用signed;

　　能用char就不用int;

　　能不用floating就不用。

　　能用位操作不用算数。

　　使用自加、自减指令

　　通常使用自加、自减指令和复合赋值表达式(如a-=1 及a =1 等)都能够生成高质量的

　　程序代码，编译器通常都能够生成inc 和dec 之类的指令，而使用a=a 1 或a=a-1 之类

　　的指令，有很多C 编译器都会生成二到三个字节的指令。

　　减少运算的强度

　　可以使用运算量小但功能相同的表达式替换原来复杂的的表达式。

　　(1) 求余运算

　　N= N %8 可以改为N = N &7

　　说明：位操作只需一个指令周期即可完成，而大部分的C 编译器的“%”运算均是调用子程序来

　　完成，代码长、执行速度慢。通常，只要求是求2n 方的余数，均可使用位操作的方法来代替。

　　(2) 平方运算

　　N=Pow(3,2) 可以改为N=3*3

　　说明：在有内置硬件乘法器的单片机中(如51 系列)，乘法运算比求平方运算快得多, 因为浮点数

　　的求平方是通过调用子程序来实现的，乘法运算的子程序比平方运算的子程序代码短，执行速度快。

　　(3) 用位移代替乘法除法

　　N=M*8 可以改为N=M<<3

　　N=M/8 可以改为N=M>>3

　　说明：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

　　的代码，而乘以其它的整数或除以任何数，均调用乘除法子程序。用移位的方法得到代码比调用乘除法子

　　程序生成的代码效率高。实际上，只要是乘以或除以一个整数，均可以用移位的方法得到结果。

　　如N=M*9可以改为N=(M<<3) M;

　　(4) 自加自减的区别

　　例如我们平时使用的延时函数都是通过采用自加的方式来实现。

　　void DelayNms(UINT16 t)

　　{

　　UINT16 i,j;

　　for(i=0;i

　　define MAX(A，B) {(A)>(B)?(A):(B)}

　　说明：函数和宏函数的区别就在于，宏函数占用了大量的空间，而函数占用了时间。大家要知道的是，函

　　数调用是要使用系统的栈来保存数据的，如果编译器里有栈检查选项，一般在函数的头会嵌入一些汇编语

　　句对当前栈进行检查;同时，cpu 也要在函数调用时保存和恢复当前的现场，进行压栈和弹栈操作，所以，

　　函数调用需要一些cpu 时间。而宏函数不存在这个问题。宏函数仅仅作为预先写好的代码嵌入到当前程序，

　　不会产生函数调用，所以仅仅是占用了空间，在频繁调用同一个宏函数的时候，该现象尤其突出。

　　适当地使用算法

　　假如有一道算术题，求1~100 的和。

　　作为程序员的我们会毫不犹豫地点击键盘写出以下的计算方法：

　　UINT16 Sum(void)

　　{

　　UINT8 i,s;

　　for(i=1;i<=100;i )

　　{

　　s =i;

　　}

　　return s;

　　}

　　很明显大家都会想到这种方法，但是效率方面并不如意，我们需要动脑筋，就是采用数学算法解决问题，

　　使计算效率提升一个级别。

　　UINT16 Sum(void)

　　{

　　UINT16 s;

　　s=(100 *(100 1))>>1;

　　return s;

　　}

　　结果很明显，同样的结果不同的计算方法，运行效率会有大大不同，所以我们需要限度地通过数

　　学的方法提高程序的执行效率。

　　用指针代替数组

　　在许多种情况下，可以用指针运算代替数组索引，这样做常常能产生又快又短的代码。与数组索引相

　　比，指针一般能使代码速度更快，占用空间更少。使用多维数组时差异更明显。下面的代码作用是相同的，

　　但是效率不一样。

　　UINT8 szArrayA[64];

　　UINT8 szArrayB[64];

　　UINT8 i;

　　UINT8 *p=szArray;

　　for(i=0;i<64;i )szArrayB[i]=szArrayA[i];

　　for(i=0;i<64;i )szArrayB[i]=*p ;

　　指针方法的优点是，szArrayA 的地址装入指针p 后，在每次循环中只需对p 增量操作。在数组索引

　　方法中，每次循环中都必须进行基于i 值求数组下标的复杂运算。

　　强制转换

　　C 语言精髓精髓就是指针的使用，第二精髓就是强制转换的使用，恰当地利用指针和强制转换不但

　　可以提供程序效率，而且使程序更加之简洁，由于强制转换在C 语言编程中占有重要的地位，下面将已五

　　个比较典型的例子作为讲解。

　　例子1：将带符号字节整型转换为无符号字节整型

　　UINT8 a=0;

　　INT8 b=-3;

　　a=(UINT8)b;

　　例子2：在大端模式下(8051 系列单片机是大端模式)，将数组a[2]转化为无符号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];

　　结果：b=0x1234

　　方法2：强制类型转换。

　　UINT8 a[2]={0x12,0x34};

　　UINT16 b=0;

　　b= (UINT16 )a; //强制转换

　　结果：b=0x1234

　　例子3：保存结构体数据内容。

　　方法1：逐个保存。

　　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;

　　结果：数组a 存储的内容是1、2、3、4、5。

　　方法2：强制类型转换。

　　typedef struct _ST

　　{

　　UINT8 a;

　　UINT8 b;

　　UINT8 c;

　　UINT8 d;

　　UINT8 e;

　　}ST;

　　ST s;

　　UINT8 a[5]={0};

　　UINT8 p=(UINT8 )&s;//强制转换

　　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) 类linux的perror函数实现，这里加了出错的文件位置，所在函数，引发出错调用的函数FUN。

　　宏中#和##的用法

　　define STR(s) #s

　　define CONS(a, b) int(a##e##b)

　　printf(STR(vck));//输出vck

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