在嵌入式開發中,有一些常用的C語言代碼片段被認為是寶藏級別的,因為它們在處理底層硬件和優化性能方面非常有用。以下是一些常見的寶藏級別的C語言代碼和解釋:
1.位操作代碼:
// 設置某個位為1
#define SET_BIT(reg, bit) ((reg) |= (1 << (bit)))
// 清除某個位為0
#define CLEAR_BIT(reg, bit) ((reg) &= ~(1 << (bit)))
// 切換某個位的狀態
#define TOGGLE_BIT(reg, bit) ((reg) ^= (1 << (bit)))
// 讀取某個位的值
#define READ_BIT(reg, bit) (((reg) >> (bit)) & 1)
這些宏定義可以在操作寄存器位時提供方便。例如,使用SET_BIT(PORTA, 3)可以將寄存器PORTA的第3位設置為1。
2.延遲函數:
void delay_ms(unsigned int ms) {
for (unsigned int i = 0; i < ms; i++) {
for (volatile unsigned int j = 0; j < 6000; j++) {
// 空循環一段時間
}
}
}
這是一個簡單的毫秒級延遲函數。通過嵌套循環來實現一定的延遲時間,可以用于需要精確延遲的場景。
3.外部中斷處理:
#include <avr/interrupt.h>
void init_external_interrupt() {
// 配置外部中斷觸發條件
// ...
// 啟用外部中斷
sei();
}
ISR(INT0_vect) {
// 外部中斷0中斷處理程序
}
ISR(INT1_vect) {
// 外部中斷1中斷處理程序
}
這段代碼使用了Atmel AVR微控制器的外部中斷處理機制。通過配置外部中斷觸發條件和編寫中斷處理程序,可以實現對外部事件的實時響應。
4.字節序轉換:
uint16_t swap_bytes(uint16_t value) {
return (value << 8) | (value >> 8);
}
這段代碼用于交換一個16位整數的高低字節順序,常用于處理不同字節序的數據。
5.CRC校驗:
uint16_t calculate_crc(const uint8_t *data, size_t length) {
uint16_t crc = 0;
for (size_t i = 0; i < length; i++) {
crc ^= (uint16_t)data[i] << 8;
for (uint8_t bit = 0; bit < 8; bit++) {
if (crc & 0x8000) {
crc = (crc << 1) ^ 0x8005;
} else {
crc <<= 1;
}
}
}
return crc;
}
這段代碼用于計算循環冗余校驗(CRC),常用于數據傳輸的完整性校驗。
6.字符串拷貝:
char *string_copy(char *dest, const char *src) {
char *p = dest;
while ((*p++ = *src++)) ;
return dest;
}
這段代碼實現了字符串拷貝功能,將源字符串復制到目標字符串,包括字符串結尾的空字符。
7.內存復制:
void *memory_copy(void *dest, const void *src, size_t count) {
char *d = dest;
const char *s = src;
while (count--) {
*d++ = *s++;
}
return dest;
}
這段代碼實現了內存復制功能,將源內存區域的數據復制到目標內存區域,逐字節復制指定數量的數據。
8.位字段操作:
struct {
unsigned int flag1: 1;
unsigned int flag2: 1;
unsigned int flag3: 1;
// ...
} status;
void set_flag(unsigned int *flags, unsigned int position) {
*flags |= (1 << position);
}
void clear_flag(unsigned int *flags, unsigned int position) {
*flags &= ~(1 << position);
}
int check_flag(unsigned int flags, unsigned int position) {
return (flags >> position) & 1;
}
這段代碼演示了如何使用位字段(bit fields)操作來管理標志位。結構體status中的每個成員都只占據一個位,可以通過位操作函數來設置、清除和檢查特定位置的標志位。
9.時鐘周期計數:
#include <stdint.h>
uint32_t get_cycle_count() {
uint32_t cycle_count;
__asm__ volatile("rdcycle %0" : "=r"(cycle_count));
return cycle_count;
}
這段代碼使用了嵌入式處理器的內置指令來獲取時鐘周期計數。通過讀取處理器的計數寄存器,可以精確測量代碼段的執行時間,用于性能優化和調試。