PIC单片机 C编程技巧

总线的读字节为例，原厂的代码是：
unsigned char read_byte(void)
{
unsigned char i;
unsigned char value = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
if(read_bit()) value| = 0 x 01// reads byte in, one byte at a time and then
// shifts it left
delay(10); // wait for rest of timeslot
}
return(value);
}
虽 然可以用，但编译后执行效率并不高效，这也是很多朋友认为C 一定不能和汇编相比的认识提供了
说法。其实完全可以深入了解C 和汇编之间的关系，写出非常高效的C 代码，既有C 的便利，又有汇编的
效率。首先对 for (i = 0; i < 8;
i++) 做手术，改成递减的形式：for(i=8;i!=0;i--),因为CPU 判断一个数是否是0
（只需要一个指令），比判断一个数是多大来的快 （需要3 个指令）。再对value| = 0 x 01value| = 0 x 01
仔细研究C 语言的位移操作，可以发现C 总是先把标志位清0，然后再把此位移入字节中，也就是说，当
前移动进字节的位一定是0。那么，既然已经是0 了，我们就只剩下一个步骤：判断总线状态是否是高来
决定是否改写此位，而不需要判断总线是低的情况。于是改写如下代码：
for(i=8;i!=0;i--){
value>>=1; //先右移一位，value 最高位一定是0
if(read_bit()) value|=0x80; //判断总线状态，如果是高，就把value 的最高位置1
}
这样一来，整个代码变得极其高效，编译后根本就是汇编级的代码。再举一个例 子：
在采集信号方面，经常是连续采集N 次，最后求其平均值。
一般的，无论是用汇编或C，在采集次数上都推荐用8，16，32、64、 128、256 等次数，因为这些数都比
较特殊，对于MCU 计算有很大好处。
我们以128 次采样为例：注：sampling()为外部采样函数。
unsigned int total;
unsigned char i,val;
for(i=0;i<128;i++){
total+=sampling();
}
val=total/128;
以 上代码是很多场合都可以看见的，但是效率并不怎么样，狂浪费资源。
结合C 和汇编的关系，再加上一些技巧，就可以写出天壤之别的汇编级的C 代码出来，首先分析128 这个
数是0B10000000,发现其第7 位是1，其他低位全是0，那么就可以判断第7 位的状态来判断是否到了128
次采样次数。在分析除以128 的运算，上面的代码用了除法运算，浪费了N 多资源，完全可以用右移的方
法 来代替之，val=total/128 等同于val=(unsigned
char)(total>>7);再观察下 去：total>>7 还可以变通成
(total<1)>>8,先左移动一位，再右移动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
一个指令哦。有上面的概验了，就可以写出如下的代码：
unsigned int total;
unsigned char i=0
unsigned char val;
while(!(i&0x80)){ //判断i 第7 位，只需要一个指令。
total+=sampling();
i++;
}
val=(unsigned char)((total<1)>>8); //几个指令就代替了几十个指令的除法运算
哈哈，发现什么？代码量竟然 可以减少一大半，运算速度可以提高几倍。
再回头，就可以理解为什么采样次数要用推荐的一些特殊值了。
9、C 程序优化
对程序进行 优化，通常是指优化程序代码或程序执行速度。优化代码和优化速度实际上是一个予
盾的统一，一般是优化了代码的尺寸，就会带来执行时间的增加，如果 优化了程序的执行速度，通常会带
来代码增加的副作用，很难鱼与熊掌兼得，只能在设计时掌握一个平衡点。
一、程序结构的优化
1、程 序的书写结构
虽然书写格式并不会影响生成的代码质量，但是在实际编写程序时还是应该尊循一定的书写规则，一
个书写清晰、明了的程序，有利 于以后的维护。在书写程序时，特别是对于While、for、do…while、if…elst、
switch…case 等语句或这些语句嵌套组合时，应采用“缩格”的书写形式，
2、标识符
程序中使用的用户标识符除要遵循标识符的命名规则以外，一般不要用代 数符号(如a、b、x1、y1)作
为变量名，应选取具有相关含义的英文单词(或缩写)或汉语拼音作为标识符，以增加程序的可读性，如：
count、 number1、red、work 等。
3、程序结构
C 语言是一种高级程序设计语言，提供了十分完备的规范化流程控制结构。因此在采用C 语言设计单
片机应用系统程序时，首先要注意尽可能采用结构化的 程序设计方法，这样可使整个应用系统程序结构清
晰，便于调试和维护。于一个较大的应用程序，通常将整个程序按功能分成若干个模块，不同模块完成不
同 的功能。各个模块可以分别编写，甚至还可以由不同的程序员编写，一般单个模块完成的功能较为简单，
设计和调试也相对容易一些。在C 语言中，一个函数就可以认为是一个模块。所谓程序模块化，不仅是要
将整个程序划分成若干个功能模块，更重要的是，还应该注意保持各个模块之间变量 的相对独立性，即保
持模块的独立性，尽量少使用