新聞中心

EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 如何提高M(jìn)SP430 C語(yǔ)言編程效率

如何提高M(jìn)SP430 C語(yǔ)言編程效率

作者: 時(shí)間:2016-11-13 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
關(guān)于代碼效率

——————————————

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/316286.htm

MSP430系列的程序設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,有利于提高代碼效率。應(yīng)該指出,這些準(zhǔn)則基本上是基于MSP430系列的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而提出的。

1.位域類型的執(zhí)行時(shí)很慢的,所以應(yīng)當(dāng)在僅僅為了節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間時(shí)才使用位域方式。如果用戶必須使用位域存儲(chǔ),可以用char或unsigned int的位屏蔽操作來(lái)代替位域操作。

2.在模塊之外不使用的變量應(yīng)當(dāng)聲明為static,這樣在編譯時(shí)有可能使這些變量分配在寄存器中暫存,從而提高了代碼效率。

3.盡可能使用unsigned數(shù)據(jù)類型。許多情況下,對(duì)unsigned數(shù)據(jù)類型的操作,比對(duì)signed數(shù)據(jù)類型的操作效率更高,尤其對(duì)于除法和求模運(yùn)算更是如此。

4.程序設(shè)計(jì)中應(yīng)該使用ANSI-C原型函數(shù)。對(duì)ANSI函數(shù)的調(diào)用比對(duì)K&S函數(shù)的調(diào)用效率更高。

5.MSP430系列單片機(jī)對(duì)16位數(shù)據(jù)類型的操作效率最高。如:short、int、unsigned int類型等。一般來(lái)說(shuō),利用8位數(shù)據(jù)類型可以節(jié)省數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間,但這樣并不會(huì)減少程序代碼的存儲(chǔ)空間;而對(duì)于運(yùn)用32位數(shù)據(jù)類型,由于MSP320系列的結(jié)構(gòu)并不直接支持,執(zhí)行的效率是較低的。

6.標(biāo)量自動(dòng)變量(scalar auto)通常分配在寄存器中,因此,只要有可能就應(yīng)該用auto類型而不用static類型。

7.函數(shù)的頭兩個(gè)參數(shù)是用寄存器傳送的,因此,將參數(shù)傳遞給函數(shù)時(shí),用參數(shù)方式常比用static變量效率更高。

8.復(fù)制結(jié)構(gòu)和聯(lián)合數(shù)據(jù)類型是開銷很大的操作。應(yīng)該盡量避免在程序運(yùn)行中做結(jié)構(gòu)和聯(lián)合的賦值操作,避免以結(jié)構(gòu)和聯(lián)合數(shù)據(jù)類型作為函數(shù)的參數(shù),避免讓函數(shù)返回結(jié)構(gòu)和聯(lián)合數(shù)據(jù)類型。只要有可能,就應(yīng)該采用指向結(jié)構(gòu)和聯(lián)合的指針來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的各種操作。

9.函數(shù)中聲明的無(wú)初值非標(biāo)量自動(dòng)變量(結(jié)構(gòu)、聯(lián)合和數(shù)組等),會(huì)在程序運(yùn)行中每次調(diào)用函數(shù)時(shí)作數(shù)據(jù)的復(fù)制操作。如果是常量,可以用static const存儲(chǔ)類來(lái)避免發(fā)生這種情況。

此外,采用C程序調(diào)用匯編子程序的方法也是提高代碼效率的有效手段。

連接命令文件的作用

—————————————————

使程序設(shè)計(jì)適合于用戶的目標(biāo)系統(tǒng)。每一個(gè)項(xiàng)目都需要一個(gè)包含目標(biāo)系統(tǒng)存儲(chǔ)器映射細(xì)節(jié)的連接命令文件。它的文件擴(kuò)展名為.xcl,可以用文本編輯器來(lái)瀏覽其內(nèi)容。

連接命令文件有基本相同的結(jié)構(gòu)。以MSP430F149C.xcl為例。文件中含有大量的注釋行,以增加可讀性。實(shí)際起作用的命令行并不多。

首先用-c命令將cpu類型定義為MSP430

-cMSP430

然后用一系列-Z命令以定義編譯器使用的存儲(chǔ)器段,分別定義了數(shù)據(jù)、堆棧、信息、代碼、中斷向量等功能區(qū)域,命令如下:

-Z(DATA)UDATA0,IDATA0,ECSTR=0200-09FF

-Z(DATA)CSTACK#0200-0A00

-Z(CODE)INFO=1000-10FF

-Z(CODE)CODE,CONST,CSTR,CDATA0,CCSTR=1100-FFDF

-Z(CODE)INTVEC=FFE0-FFFF

再用-e命令定義適合用戶的應(yīng)用要求和空間限制的用于printf和scanf的底層輸入輸出函數(shù),命令如下

-e_small_write=_formatted_write

-e_medium_read=_fomatted_read

最后,指明加載的C庫(kù)(運(yùn)行時(shí)間庫(kù)文件),以適應(yīng)不同CPU的差異,如是否含硬件乘法器等:

cl430ksm.r43

用戶可以直接從ICC430子目錄中選擇適合目標(biāo)系統(tǒng)的連接命令文件,但是,為了更好的適應(yīng)用戶的設(shè)計(jì)目標(biāo),也可以自行編輯修改連接命令文件。

C430的配置

——————————————

〉〉設(shè)定目標(biāo)機(jī)型號(hào)的頭文件

根據(jù)目標(biāo)機(jī)型號(hào)(例如MSP430F149)在源文件開始添加如下語(yǔ)句:

#include MSP430X14X.h

這個(gè)文件包含具體MSP430目標(biāo)機(jī)器中特殊功能寄存器的地址說(shuō)明。在后續(xù)的代碼編寫中就可以直接使用寄存器的名稱。MSP430X14X.h文件的內(nèi)容可以在軟件的INC子目錄下找到。

1.存儲(chǔ)器的分配

通過(guò)連接命令文件,可以說(shuō)明目標(biāo)系統(tǒng)硬件環(huán)境中的ROM和RAM的地址。連接的選項(xiàng)規(guī)定:

*ROM區(qū)域用于存儲(chǔ)函數(shù)、常數(shù)和初始化值

*RAM區(qū)域用于存儲(chǔ)堆棧和變量

*非易失RAM區(qū)可以通過(guò)no_init類型修飾符和存儲(chǔ)器#pragma編譯命令來(lái)說(shuō)明將駐留變量。編譯器將這種變量放在獨(dú)立的no_init段中。它的地址范圍由用戶在非易失RAM區(qū)中指定。程序運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)不對(duì)這些變量作初始化。

2.堆棧體積

默認(rèn)的是512Bytes,用了行命令:-Z(DATA)CSTACK+200

3.輸入輸出

*putchar和getchar是基礎(chǔ)函數(shù),用于實(shí)現(xiàn)所有基于字符的I/O操作。為了使所有基于字符的I/O功能得以實(shí)現(xiàn),用戶必須用硬件環(huán)境提供的工具來(lái)定義這兩個(gè)函數(shù)。

*printf和sprintf函數(shù)使用名為_formatted_write的通用格式化函數(shù)。ANSI標(biāo)準(zhǔn)版本_formatted_write

體積非常大,而它所提供的功能在不少應(yīng)用中并不需要。為了減少存儲(chǔ)器的開銷,在標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)中提供了兩種可以替代的較小版本:

1)_medium_write

除了不支持浮點(diǎn)數(shù)之外,它與_formatted_write一樣。因此,如果使用%f,%g,%G,%e和%E說(shuō)明符將產(chǎn)生錯(cuò)誤。_medium_write比_formatted_write小得多。

2)_small_write

與_medium_write接近,但是對(duì)int類型只支持%%,%d,%o,%c,%s和%x說(shuō)明符,并且不支持位域和精度參數(shù)。_small_write大小約為_formatted_write的10%—15%。

C430編譯器的默認(rèn)版本就是_small_write:-e_small_write=_formatted_write

要選擇完整的ANSI版本,可以刪除這一行。

*簡(jiǎn)化printf

有時(shí)為了支持特殊輸出格式的需求,或支持非標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備的需求,必須訂制特殊的輸出子程序。文件imwri.c中提供了高度簡(jiǎn)化的printf函數(shù)的源文件,其中不包含sprintf。這一源程序版本可以按照用戶要求加以修改,然后把編譯好的模塊加入庫(kù)中,代替原有的模塊。

*scanf和sscanf

與printf和sprintf相似,scanf和sscanf使用名為_formatted_read的通用格式化函數(shù)。ANSI標(biāo)準(zhǔn)版本_formatted_read體積非常大,而它所提供的功能在不少應(yīng)用中并不需要。為了減少存儲(chǔ)器的開銷,在標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)中同樣也提供了體積較小的版本:_medium_read。除了不支持浮點(diǎn)數(shù)之外,它與_formatted_read功能一樣,但是_medium_read比_formatted_read要小得多。

C430的默認(rèn)版本是_medium_read。

4.硬件與存儲(chǔ)器初始化

創(chuàng)建cstartup.r43的目標(biāo)模塊文件,然后用戶應(yīng)當(dāng)在連接命令文件中使用下列命令,使XLINK引用用戶定義的CSTARTUP模塊來(lái)代替庫(kù)中的模塊:

-A cstartup

-C library

在Workbench中,可以將修改后的cstartup文件加到用戶的項(xiàng)目中,并在連接命令文件中的library之前加上-C命令。

其它關(guān)鍵詞

—————

目標(biāo)(target) 組(group) 源文件(source file)

硬件乘法器(hardware multiplier) 硬件仿真器(flash emulation tool)

軟件模擬調(diào)試(simulator) 硬件斷點(diǎn)(全速)/虛擬斷點(diǎn)(virtual breakpoint)(單步)/系統(tǒng)斷點(diǎn)



關(guān)鍵詞: MSP430C語(yǔ)言編程效

評(píng)論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉