软件计算浮点会很耗mcu资源,所以尽可能化成整数计算,如果有硬件浮点计算不太会影响速度是可以使用的。
大多数MCU并没有专门的浮点数运算硬件支持单元,这使得浮点数运算效率极为低下,和整数运算比是几十、几百倍的速度差异,还极为耗费其他资源(包括内存等)。即使有浮点数运算单元支持,有时与整数运算比也是几倍速度差异。另外大多数MCU处理中,浮点数需求其实并不是那么强烈,很多可以采用工程计算手段处理为整数运算,由此要尽可能少用浮点运算。
C8051F MCU的CIP-51内核采用流水线结构,与标准的8051结构相比,指令执行速度有很大的提高。标准的8051单片机执行一个单周期指令需要12个系统时钟周期,而C8051F MCU执行一个单周期指令只需要一个系统时钟周期。如果系统时钟频率为25MHz,执行一个单周期指令所需时间为40ns。选择合适的算法和数据结构应该熟悉算法语言,知道各种算法的优缺点,具体资料请参见相应的参考资料,有很多计算机书籍上都有介绍。将比较慢的顺序查找法用较快的二分查找或乱序查找法代替,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执行的效率。.选择一种合适的数据结构也很重要,比如你在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令,那使用链表要快得多。数组与指针语句具有十分紧密的关系,一般来说,指针比较灵活简洁,而数组则比较直观,容易理解。对于大部分的编译器,使用指针比使用数组生成的代码更短,执行效率更高。但是在Keil中则相反,使用数组比使用的指针生成的代码更短。。
2、使用尽量小的数据类型
能够使用字符型(char)定义的变量,就不要使用整型(int)变量来定义;能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int),能不使用浮点型(float)变量就不要使用浮点型变量。当然,在定义变量后不要超过变量的作用范围,如果超过变量的范围赋值,C编译器并不报错,但程序运行结果却错了,而且这样的错误很难发现。
在ICCAVR中,可以在Options中设定使用printf参数,尽量使用基本型参数(%c、%d、%x、%X、%u和%s格式说明符),少用长整型参数(%ld、%lu、%lx和%lX格式说明符),至于浮点型的参数(%f)则尽量不要使用,其它C编译器也一样。在其它条件不变的情况下,使用%f参数,会使生成的代码的数量增加很多,执行速度降低。
3、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。在AVR单片适用的ICCAVR、GCCAVR、IAR等C编译器以上几种书写方式生成的代码是一样的,也能够生成高质量的inc和dec之类的的代码。
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