c语言嵌入式系统修炼

C 语言嵌入式系统编程修炼（性能优化）

 使用宏定义

　　在 C 语言中，宏是产生内嵌代码的唯一方法。对于嵌入式系统而言，为了能达到性能要求，宏是一种很好的代替函数的方法。

　　写一个"标准"宏 MIN ，这个宏输入两个参数并返回较小的一个：

　　错误做法：

#define MIN(A,B) 　( A <= B ? A : B )

　　正确做法：

#define MIN(A,B) （（A）<= (B) ? (A) : (B) )

　　将被替换为：

( (*p++) <= (b) ?(*p++):(b) )

　　发生的事情无法预料。

因而不要给宏定义传入有副作用的"参数"。

 使用寄存器变量

　　当对一个变量频繁被读写时，需要反复访问内存，从而花费大量的存取时间。为此，C 语言提供了一种变量，即寄存器变量。这种

变量存放在 CPU 的寄存器中，使用时，不需要访问内存，而直接从寄存器中读写，从而提高效率。寄存器变量的说明符是 register。对

于循环次数较多的循环控制变量及循环体内反复使用的变量均可定义为寄存器变量，而循环计数是应用寄存器变量的最好候选者。

　　(1) 只有局部自动变量和形参才可以定义为寄存器变量。因为寄存器变量属于动态存储方式，凡需要采用静态存储方式的量都不能定

义为寄存器变量，包括：模块间全局变量、模块内全局变量、局部 static 变量；

　register i,s=0;

　for(i=1;i<=n;i++)

　

　return s;

}

　　本程序循环 n 次，i 和 s 都被频繁使用，因此可定义为寄存器变量。

 内嵌汇编

　　程序中对时间要求苛刻的部分可以用内嵌汇编来重写，以带来速度上的显著提高。但是，开发和测试汇编代码是一件辛苦的工作，

它将花费更长的时间，因而要慎重选择要用汇编的部分。

　　在程序中，存在一个 80-20 原则，即 20%的程序消耗了 80%的运行时间，因而我们要改进效率，最主要是考虑改进那 20%的代码。

　{

　　MOV AX, a

　　MOV BX, b

　　ADD AX, [BX]

　　MOV result, AX

　}

}

 利用硬件特性

　　首先要明白 CPU 对各种存储器的访问速度，基本上是：

CPU 内部 RAM　>　外部同步 RAM　>　外部异步 RAM　>　FLASH/ROM

进一步提高了 CPU 与外设的并行操作程度。

 活用位操作

　　使用 C 语言的位操作可以减少除法和取模的运算。在计算机程序中数据的位是可以操作的最小数据单位，理论上可以用"位运算"来完

成所有的运算和操作，因而，灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下：

/* 方法 1 */

int i,j;

i = 879 / 16;

j = 562 % 32;

/* 方法 2 */

int i,j;

将 AM186ER 型 80186 处理器的中断屏蔽控制寄存器的第低 6 位设置为 0（开中断 2），最通用的做法是：

#define INT_I2_MASK 0x0040

wTemp = inword(INT_MASK);

outword(INT_MASK, wTemp &~INT_I2_MASK);

　　而将该位设置为 1 的做法是：

#define INT_I2_MASK 0x0040

wTemp = inword(INT_MASK);

outword(INT_MASK, wTemp | INT_I2_MASK);

　　判断该位是否为 1 的做法是：

#define INT_I2_MASK 0x0040

 总结

　　在性能优化方面永远注意 80-20 准备，不要优化程序中开销不大的那 80%，这是劳而无功的。

　　宏定义是 C 语言中实现类似函数功能而又不具函数调用和返回开销的较好方法，但宏在本质上不是函数，因而要防止宏展开后出现

不可预料的结果，对宏的定义和使用要慎而处之。很遗憾，标准 C 至今没有包括 C++中 inline 函数的功能，inline 函数兼具无调用开销和

安全的优点。

　　使用寄存器变量、内嵌汇编和活用位操作也是提高程序效率的有效方法。

　　除了编程上的技巧外，为提高系统的运行效率，我们通常也需要最大可能地利用各种硬件设备自身的特点来减小其运转开销，例如

减小中断次数、利用 DMA 传输方式等。

C 语言嵌入式系统编程修炼（键盘操作）

 处理功能键



图 1 主画面

　　当用户在设置 XX 上按下 Enter 键之后，画面就切换到了设置 XX 的界面，如图 2：



　　（2）给各个画面提供一个功能键"消息"处理函数，该函数接收按键信息为参数；

struct windows

{

　BYTE currentFocus;

　ELEMENT element[ELEMENT_NUM];

　void (*messageFun) (BYTE keyValue);

};

/* 消息处理函数 */

　/* 获得焦点元素 */

　while ( (element [i].ID!= currentFocus)&& (i < ELEMENT_NUM) )