Cost_Effective C Handbook

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优流万俟
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1 文件編碼 :AN0504T 前言本手冊主要講述如何優化使用 Holtek V3 C 語言開發的程式, 幫助工程師有效地開發應用程式 Holtek V3 C 是由 GCC 以上版本移植過來的, 其優化功能也可參考 GCC 的相關使用手冊優化選項選擇 " 優化生成的代碼 ", 即 -Os, 如下圖,compiler 會生成最優化的代碼, 具體的優化內容參考 <Holtek C Compiler V3 使用手冊 > 第三章內容如果整個程式中的中斷服務程式沒有發生嵌套, 即執行一個中斷時不會進入另一個中斷, 則可以選擇以下 " 優化 RAM 空間 " 參數, 節省 RAM 空間 AN0504T V / 9 November 6, 2018

2 中斷的程式要儘量簡短, 否則會佔用太多的 RAM 對具有 TBHP 且 ROM 寬度為 16-bit 的無擴展指令 MCU, 編譯器支援用查表指令的方式存取 const 變數, 如下參數 ( 此參數默認勾選 ), 如果 const 變數個數很多, 勾選此參數會節省 code, 反之, 則會浪費 code, 使用者可以根據自己的實際程式選擇是否勾選 AN0504T V / 9 November 6, 2018

3 可以選擇以下參數 " 優化全域變數分配 ": 具擴展指令架構的 MCU, 不需要指定變數位址, 連接器會自動分配所有的變數位址 ( 包括 RAM bank0 以外 ), 按變數的使用頻率分配, 優先分配次數多的變數到 bank0 變數聲明 unsigned/signed 一般情況下, 在使用 signed 類型時 compiler 會考慮其為正數和負數的情況, 因此在不會出現負數的環境中, 使用 unsigned 會避免負數的開銷, 從而節省 ROM char a[10]; char i; for(i = 0;i<=9;i++) a[i] = 1; Code size:34 char a[10]; unsigned char i; for(i = 0;i<=9;i++) a[i] = 1; Code size:31 數據形態選擇適當範圍的資料類型, 助於產生更精簡的指令 long i; if(i>=456) i = 2; Code size:22 unsigned int i; if(i>=456) i = 2; Code size:14 AN0504T V / 9 November 6, 2018

4 浮點常數浮點常數默認為 double 類型, 如果計算所需要的精度不需太高, 可以將它強制轉為 float, 如 :(float)3.14 float s,r; s = r * r * 3.14; Code size:343 float s,r; s = r * r * (float)3.14; Code size:177 編譯器不會給浮點運算常量折疊, 所以, 如果有兩個浮點常數需要計算, 可以把結果先算出來 : #define HALF (float)0.5 #define QUARTER (float)0.25 float l,r; r = l * HALF * HALF; Code size:171 #define HALF (float)0.5 #define QUARTER (float)0.25 float l,r; r = l * QUARTER; Code size:152 const 陣列把 const 陣列定義成全域會比局域的節省 RAM: unsigned char dx[7]; const unsigned char tx[7] = 1,3,5,15,5,3,1; unsigned char i; for(i=0;i<7;i++) sum += dx[i]*tx[i]; RAM size:23 const unsigned char tx[7] = 1,3,5,15,5,3,1; unsigned char dx[7]; unsigned char i; for(i=0;i<7;i++) sum += dx[i]*tx[i]; RAM size:16 算數運算位與運算 (&) 代替取模運算 (%) 一般情況下,"&" 操作比 "%" 操作簡單, 在某些特殊情況下, 如果可以使用 "&" 代替 "%", 則會降低指令的開銷 char i,j; j = i%8; Code size:19 char i,j; j = i&7; Code size:8 AN0504T V / 9 November 6, 2018

5 程式結構 switch 語句代替 if else 語句當程式中存在多層嵌套的 if else 語句, 如果多重判斷可轉為 Switch 語句, 可以試著轉為 switch 語句, 以便節省 ROM unsigned char i, test; if(test == 0) i = 0; else if (test == 1) i = 1; else if (test == 2) i = 3; else if (test == 3) i = 5; else if (test == 4) i = 2; else if (test == 5) i = 9; else if (test == 6) i = 7; else if (test == 7) i = 4; else if (test == 8) i = 8; Code size:64 unsigned char i, test ; switch (test) case 0: i = 0;break; case 1: i = 1;break; case 2: i = 3;break; case 3: i = 5;break; case 4: i = 2;break; case 5: i = 9;break; case 6: i = 7;break; case 7: i = 4;break; case 8: i = 8;break; Code size:62 重複多次的運算可以用迴圈代替當程式中存在多次重複的運算, 而且都有規律性, 可以用迴圈代替 unsigned char show_data[6]; unsigned long hex; show_data[5]=hex%10; show_data[4]=hex/10%10; show_data[3]=hex/100%10; show_data[2]=hex/1000%10; show_data[1]=hex/10000%10; show_data[0]=hex/100000%10; Code size:378 unsigned char show_data[6]; unsigned long hex; unsigned long temp=hex; unsigned char i; for(i=6;i>0;) i--; show_data[i]=temp%10; temp/=10; Code size:156 AN0504T V / 9 November 6, 2018

6 使用預處理命令維護原程式有時候為了維護的方便, 希望同一份源碼滿足不同環境的要求, 如果用硬編碼的方式, 可能會消耗很多的 ROM, 此時若利用條件編譯的特性, 就能輕鬆的實現 : unsigned char LETTER = 1; unsigned char c,int i; unsigned char str[20]="c Language"; while(i<=19) c = str[i]; if (LETTER == 1) if(c>= a &&c<= z )c=c-32; else if(c>='a'&&c<='z ) c=c+32; str[i] = c;i++; Code size:108 #define LETTER 1 unsigned char c,int i; unsigned char str[20]="c Language"; while(i<=19) c = str[i]; #if LETTER if(c>='a'&& c<='z') c=c-32; #else if(c>='a'&& c<='z') c=c+32; #endif str[i] = c;i++; Code size:94 函式呼叫避免不必要的函式呼叫若某函式被多次調用, 但其返回值並無差異, 應考慮用變數接收函式返回值, 使用時做為替代 int fun(int i) return i; int i; if(fun(i)== 0) i = 0; else if (fun(i) == 1) i = 6; else if (fun(i) == 2) i = 4; int fun(int i) return i; int i; int temp = fun(i); if(temp== 0) i = 0; else if (temp == 1) i = 6; else if (temp == 2) i = 4; 減少執行時間 AN0504T V / 9 November 6, 2018

7 封裝頻繁使用的代碼為函式如果在程式中存在某段代碼被多次使用, 在可能的情況下, 應將這段代碼封裝起來獨立成為函式, 以便節省指令 char array[10][10]; void fun(void) int i,j; for(i = 0;i <= 9; i++) for(j = 0;j<= 9; j++) array[i][j] = 0; int i,j; for(i = 0;i <= 9; i++) for(j = 0;j<= 9; j++) array[i][j] = 0; fun(); Code size:119 char array[10][10]; void init_array(void) int i, j; for(i = 0;i <= 9; i++) for(j = 0;j<= 9; j++) array[i][j] = 0; void fun(void) init_array(); init_array(); fun(); Code size:64 如果函式只在本文檔調用, 可以定義成 static float s; unsigned char func(unsigned char *dx) sum = dx[0]+ dx[1]+ dx[2]; return sum; unsigned char array[4]; sum = func(array); s = sum * (float)3.14; Code size:222 float s; static unsigned char func(unsigned char *dx) sum = dx[0]+ dx[1]+ dx[2]; return sum; unsigned char array[4]; sum = func(array); s = sum * (float)3.14; Code size:184 AN0504T V / 9 November 6, 2018

8 全域變數的分配對無擴展指令架構的 MCU,RAM BANK0 以外的位址只能用間接定址的方式訪問, 下例可以看出, 間接定址的指令比直接定址多出 5 條, 所以, 當 ram bank0 溢出時, 用戶可以選擇把較少用到的變數定義到其它 bank, 比較常用的變數定義在 bank0 直接定址 (Bank 0) 間接定址 ( 非 Bank 0) Rambank 0 ds ds.section data _var0 db? MOV A,40H MOV _var0, A Code size:2 Rambank 1 ds ds.section data _var1 db? MOV A,BANK _var1 OR A,ROM_BANK FUNC MOV BP,A MOV A,OFFSET _var1 MOV MP1,A MOV A,40H MOV IAR1,A Code size:7 中斷服務程式一般, 如果兩個函數沒有調用關係, 那它們的局域變數是可以分配到同樣的位址, 但中斷服務程式不會與主函數共用局域變數的位址, 所以, 為了減少 RAM 的使用, 中斷程式可以儘量簡單, 不宜寫得太過複雜結論熟悉 C 編譯器及 Holtek 8 bits MCU 的特性, 能更有效率地編寫程式, 更多優化內容, 可參考 GCC 使用手冊參考資料如需進一步瞭解, 敬請瀏覽 Holtek 官方網站 "MCU 工具說明文件 " 的網頁版本及修改資訊 Date 日期 Author 作者 Issue 發行修訂說明王幼端 V1.00 AN0504T V / 9 November 6, 2018

9 免責聲明本網頁所載的所有資料商標圖片連結及其他資料等 ( 以下簡稱資料 ), 只供參考之用, 盛群半導體股份有限公司 ( 以下簡稱本公司 ) 將會隨時更改資料, 並由本公司決定而不作另行通知雖然本公司已盡力確保本網頁的資料準確性, 但本公司並不保證該等資料均為準確無誤本公司不會對任何錯誤或遺漏承擔責任本公司不會對任何人士使用本網頁而引致任何損害 ( 包括但不限於電腦病毒系統固障資料損失 ) 承擔任何賠償本網頁可能會連結至其他機構所提供的網頁, 但這些網頁並不是由本公司所控制本公司不對這些網頁所顯示的內容作出任何保證或承擔任何責任責任限制在任何情況下, 本公司並不須就任何人由於直接或間接進入或使用本網站, 並就此內容上或任何產品資訊或服務, 而招致的任何損失或損害負任何責任管轄法律本免責聲明受中華民國法律約束, 並接受中華民國法院的管轄免責聲明更新本公司保留隨時更新本免責聲明的權利, 任何更改於本網站發佈時, 立即生效 AN0504T V / 9 November 6, 2018

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Cost_Effective C Handbook 文件編號 :AN0529T 簡介滾動碼是最常用的技術, 與傳統的固定碼相比安全性更好本應用說明使用的加密方法是 BCHC 加密演算法, 將在 TX Library 使用說明 Holtek 建議封包格式和 TX 滾動碼庫使用說明章節中解釋所使用的 RF IC Holtek Sub-1GHz 發射器 MCU BC68F2130 該應用範例參考代碼基於 BC68F2130/BC68F2140 由於代碼小於