第四章 嵌入式C c++编程.ppt

函数指针的相关问题： C语言中函数名直接对应于函数生成的指令代码在内存中的地址，因此函数名可以直接赋给指向函数的指针； 调用函数实际上等同于“跳转指令 ＋ 参数传递处理 ＋ 回归位置入栈”，本质上最核心的操作是将函数生成的目标代码的首地址赋给CPU的PC寄存器(指令指针寄存器)； 因为函数调用的本质是跳转到某一个地址单元的code去执行，所以可以“调用”一个根本就不存在的函数实体； Reset例子： 在ARM中,CPU启动后跳转到绝对地址0行，对应的函数可以定义为: typedef void (*sys_reset)(); sys_reset reset = (sys_reset) 0x0; … reset(); 3、数组与动态申请 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候分配好，在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。 在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。 从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。 适合动态分配的条件： malloc/free char* p=malloc(…); if(p==NULL) …; function(p) { …/*一系列针对p的操作*/ } … free(p); p=NULL; 不适合静态分配，如需要内存太大 需要的空间在运行时才能确定 4.CPU字长与存储器位宽不一致 ARM处理器字长为32位，而NOR FLASH的位宽为8位，需要为NOR FLASH提供读写字节、半字和字的接口 typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned short HWORD; typedef unsigned int WORD; /*函数功能：读NVRAM中字节 *参数：offset，读取位置相对NVRAM基地址的偏移 *返回：读取到的字节值*/ extern BYTE nr_read_byte(WORD offset) {return *((BYTE*)(NVRAM+offset*4));} /*函数功能：向NVRAM中写一个字节 *参数：offset，写入位置相对NVRAM基地址的偏移 *data，欲写入的字节 */ extern void WriteByteNVRAM(WORD offset,BYTE data) { *((BYTE*)(NVRAM+offset*4)) = data; } 练习：完成字/半字的写入，以及根据不同的字节顺序正确读写的代码。 1、使用宏定义或内联函数 2、使用寄存器变量 3、利用硬件特性 4、活用位操作 5、内嵌汇编 1.使用宏定义或内联函数 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。 2.使用寄存器变量 只有局部自动变量和形参才可以定义为寄存器变量 register是一个“建议”型关键字 3.利用硬件特性 寄存器CPU内部RAM(Cache)外部同步RAM外部异步RAMFLASH/ROM 若程序代码已经被烧录在FLASH或ROM中，我们可以让CPU直接从其中读取代码执行 对于UART等设备，其内部有一定容量的接收BUFFER，我们应尽量在BUFFER被占满后再向CPU提出中断。 采用DMA读取，其数据传输的基本单位是块，而所传输的数据是从设备直接送入内存的（或者相反）。 4.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。灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。 /*方法1*/ int i,j; i=879/16; j=562%32; /*方法2*/ int i,j; i=8794; j=562-(56255); 5.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。 20%的程序消耗了80%的运行时间，改进效率，最主要是考虑改进那20%的代码 /*把两个输入参数的值相加，结果存放到另外一个全局变量中*/ int result; void add(long a, long* b) { _asm { LDR r0, a LDR r1, [b] ADD r2, r0, r1 STR result, r2 } } 举例： 4.3.1 ARM C ++编译器及语言库设计 ARM C++编译器及语言库介绍 本章对嵌入式编程语言作了简单阐述，嵌入式编