用PICC 写高效的位移操作

kingman

在许多模拟串行通信中需要用位移操作。
以 1-W 总线的读字节为例，原厂的代码是：
unsigned char read_byte(void)
{
unsigned char i;
unsigned char value = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
if(read_bit()) value| = 0 x 01<<i;
// reads byte in, one byte at a time and then
// shifts it left
delay(10); // wait for rest of timeslot
}
return(value);
}
虽然可以用，但编译后执行效率并不高效，这也是很多朋友认为C 一定不能和汇编相比的
认识提供了说法。
其实完全可以深入了解 C 和汇编之间的关系，写出非常高效的C 代码，既有C 的便利，又
有汇编的效率。 首先对 for (i = 0; i < 8; i++)做手术，改成递减的形式：
for(i=8;i!=0;i--),因为CPU 判断一个数是否是0（只需要一个指令），比判断一个数是多大来
的快（需要3 个指令）。
再对 value| = 0 x 01<<i;做手术。
value| = 0 x 01<<i;其实是一个低水平的代码,效率低，DALLAS 的工程师都是NO1，奇怪为
什么会如此疏忽。<I;语句其实是一个低水平的写法，效率非常低。奇怪DALLAS 的工程师
都是NO1，怎么会如此疏忽。< P>
仔细研究C 语言的位移操作，可以发现C 总是先把标志位清0，然后再把此位移入字节中，
也就是说，当前移动进字节的位一定是0。
那么，既然已经是0 了，我们就只剩下一个步骤：判断总线状态是否是高来决定是否改写此
位，而不需要判断总线是低的情况。
于是改写如下代码：
for(i=8;i!=0;i--){
value>>=1; //先右移一位，value 最高位一定是0
if(read_bit()) value|=0x80; //判断总线状态，如果是高，就把value 的最高位置
1
}
这样一来，整个代码变得极其高效，编译后根本就是汇编级的代码。 一：用位操作来做一些标志位，也就是ＢＯＯＬ变量．可以简单如下定义：
bit a,b,c;
ＰＩＣＣ会自动安排一个内存，并在此内存中自动安排一位来对应a,b,c.由于我们只是用它们来简单的
表示一些０，１信息，所以我们不需要详细的知道它们的地址＼位究竟是多少，只管拿来就用好了．
二：要是需要用一个地址固定的变量来位操作，可以参照ＰＩＣ．Ｈ里面定义寄存器．
如：用２５Ｈ内存来定义８个位变量．
static volatile unsigned char myvar @ 0x25;
static volatile bit b7 @ (unsigned)&myvar*8+7;
static volatile bit b6 @ (unsigned)&myvar*8+6;
static volatile bit b5 @ (unsigned)&myvar*8+5;
static volatile bit b4 @ (unsigned)&myvar*8+4;
static volatile bit b3 @ (unsigned)&myvar*8+3;
static volatile bit b2 @ (unsigned)&myvar*8+2;
static volatile bit b1 @ (unsigned)&myvar*8+1;
static volatile bit b0 @ (unsigned)&myvar*8+0;
这样即可以对ＭＹＶＡＲ操作，也可以对Ｂ０－－Ｂ７直接位操作．
但不好的是，此招在低档片子，如Ｃ５Ｘ系列上可能会出问题．
还有就是表达起来复杂，你不觉得输入代码受累么？呵呵
三：这也是一些常用手法：
#define testbit(var, bit) ((var) & (1 <<(bit))) ／／测试某一位，可以做ＢＯＯＬ运算
#define setbit(var, bit) ((var) |= (1 << (bit))) ／／把某一位置１
#define clrbit(var, bit) ((var) &= ~(1 << (bit))) ／／把某一位清０
付上一段代码，可以用ＭＰＬＡＢ调试观察
#include<pic.h>
#define testbit(var, bit) ((var) & (1 <<(bit)))
#define setbit(var, bit) ((var) |= (1 << (bit)))
#define clrbit(var, bit) ((var) &= ~(1 << (bit)))
char a,b;
void main(){
char myvar;
myvar=0B10101010;
a=testbit(myvar,0);
setbit(myvar,0);
a=testbit(myvar,0);
clrbit(myvar,5);
b=testbit(myvar,5);
if(!testbit(myvar,3))
a=255;
else
a=100;
while(1){;}
}


*************************************
四：用标准Ｃ的共用体来表示：
#include<pic.h>
union var{
unsigned char byte;
struct {
unsigned b0:1, b1:1, b2:1, b3:1, b4:1, b5:1, b6:1, b7:1;
} bits;
};
char a,b;
void main(){
static union var myvar;
myvar.byte=0B10101010;
a=myvar.bits.b0;
b=myvar.bits.b1;
if(myvar.bits.b7)
a=255;
else
a=100;
while(1){;}
}
五：用指针转换来表示：
#include<pic.h>
typedef struct {
unsigned b0:1, b1:1, b2:1, b3:1, b4:1, b5:1, b6:1, b7:1;
} bits; //先定义一个变量的位
#define mybit0 (((bits *)&myvar)->b0) //取myvar 的地址（&myvar）强制转换成bits 类型的指针
#define mybit1 (((bits *)&myvar)->b1)
#define mybit2 (((bits *)&myvar)->b2)
#define mybit3 (((bits *)&myvar)->b3)
#define mybit4 (((bits *)&myvar)->b4)
#define mybit5 (((bits *)&myvar)->b5)
#define mybit6 (((bits *)&myvar)->b6)
#define mybit7 (((bits *)&myvar)->b7)
char myvar;
char a,b;
void main(){
myvar=0B10101010;
a=mybit0;
b=mybit1;
if(mybit7)
a=255;
else
a=100;
while(1){;}
}
六：五的方法还是烦琐，可以用粘贴符号的形式来简化它．
#include<pic.h>
typedef struct {
unsigned b0:1, b1:1, b2:1, b3:1, b4:1, b5:1, b6:1, b7:1;
} bits;
#define _paste(a,b) a##b
#define bitof(var,num) (((bits *)&(var))->_paste(b,num))
char myvar;
char a,b;
void main(){
a=bitof(myvar,0);
b=bitof(myvar,1);
if(bitof(myvar,7))
a=255;
else
a=100;
while(1){;}
}
有必要说说#define _paste(a,b) a##b 的意思：
此语句是粘贴符号的意思，表示把 b 符号粘贴到a 符号之后．
例子中是
a=bitof(myvar,0);－－－＞(((bits *)&(myvar))->_paste(b,0))－－－＞(((bits *)&(var))->b0)
可以看出来，_paste(b,0)的作用是把0 粘贴到了b 后面，成了b0 符号．
总结：Ｃ语言的优势是能直接对低层硬件操作，代码可以非常非常接近汇编，上面几个例子的位操作代码
是１００％的达到汇编的程度的．另一个优势是可读性高，代码灵活．上面的几个位操作方法任由你选，
你不必担心会产生多余的代码量出来