keil c51 Compiler变量类型的问题,以及c的部分优化
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最近和一位8051都老前辈接触51单片机(接触arm之后返璞归真??不过,51是个好东西),我用keilC写了一个test,他用汇编(他的汇编功力的是恐怖),我c生成的hex,经过反汇编之后对比两个程序,发现c生产的hex冗余码不是一般的多。特别是8位以上的乘除法,keil的Ccompiler直接套用一个固定的汇编子函数,通用,但冗长,效率很低。需要理解内部结构才能写出高效简洁的好程序,现在觉得《10天学会单片机》害人不浅啊。 我得到点点关于c优化提示:
1.数据类型使用一定要准确,要配合muc的特性。
从数据存储类型来说,8051系列有片内、片外程序存储器,分别对应code、data、xdata、idata以及根据51系列特点而设定的pdata类型,使用不同的存储器,将使程序执行效率不同,在编写C51程序时,指定变量的存储类型,这样将有利于提高程序执行效率。各种不同的模式对应不同的实际硬件系统,也将有不同的编译结果。
data:固定指前面0x00-0x7f的128个RAM,可以用acc直接读写的,速度最快,生成的代码也最小。一般来讲,我们需要提高效率定义变量的时候尽量用data,不然,keilc有时候会吧你的变量compile成xdata,需要用mox去寻址,这样效率就低了。
idata:固定指前面0x00-0xff的256个RAM,其中前128和data的128完全相同,只是因为访问的方式不同。idata是用类似C中的指针方式访问的。汇编中的语句为:moxACC,@Rx.(不重要的补充:c中idata做指针式的访问效果很好)
xdata:外部扩展RAM,用DPTR访问,movxa,@a+dptr效率不高。
pdata:外部扩展RAM的低256个字节,地址出现在A0-A7的上时读写,用movxACC,@Rx读写
code的作用是告诉单片机,我定义的数据要放在ROM(程序存储区)里面,写入后就不能再更改,其实是相当与汇编里面的寻址MOVC,因为C语言中没办法详细描述存入的是ROM还是RAM(寄存器)
2.ram统一管理,直接赋值,不建议使用C内部内部临时变量。
用c函数定义所谓动态的变量做形参,主要是为了移植程序方便,但在keilccompiler,它的动态变量是会从堆叠里对ram面操作,实际会让程序变得非常冗长,占用stack。如果指定data变量,而且是全局变量,那么我们可以减少很多的冗余代码。操作时,只需把全局变量(dataram)作为函数形参,传递时更新全局变量,在程序用调用全局的dataram,那么效率非常高,接近汇编的movA,xxH。同时,函数尽量用void,void函数keil的Ccompiler翻译过来就是简洁的一个LCALL。赋值的时候,可用“=”“|=”“&=”等,反汇编就是mov,orl,anl得语句,但是如果赋值像a=0x25<<2;这样赋值,keilCcompiler,并不一定会把你的0x25<<1优化成一个结果,而是会吧<<2移位语句一起生成。
3.少用有符号数定义变量。
用有符号数是一个麻烦事,如果碰到无符号数,ccompiler会用一大堆汇编去转换,包括用到xor,cpl逻辑语句等语句,用无符号数(unsigned)就是简单的8位,0---255,Ccompiler编译的是时候,加减也只是用add、subb和不需要对符号标志(8位最高位是符号标志)处理。
4.涉及到时序,最好用汇编,算准指令时间。
我买了一个tft液晶,买家给了一个keil c驱动程序,买家强调,要驱动他需要33Hmz的晶振+stc的1t单片机,然后前辈看了驱动资料。很快,用了一个12Mhz晶振的4T华邦单片机驱动成功。原因就是他的汇编非常熟练,准确算出驱动需要的指令周期并编写出简洁高效的驱动程序。当然,这个是C无法做到的,也是Kiel C compiler无法做到的。