如何編寫電力實時應(yīng)用的運行在DSP上的高效C代碼

2013-12-12 10:46:22 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：數(shù)字信號處理器（DSP）因其出色的處理能力，在包括電力應(yīng)用在內(nèi)的各個領(lǐng)域得到十分廣泛的應(yīng)用。為了滿足電力應(yīng)用的高實時性的要求，需要為DSP編寫高效的代碼。目前對DSP進行程序設(shè)計時，使用得最多的是C語

了提高代碼的空間效率，下面列出了幾點建議：

a) 減少常量的申明和定義，多使用預(yù)定義語句“#define”。對于常量數(shù)組的申明和定義應(yīng)該盡量減少，可能的話還可以通過對數(shù)據(jù)類型的調(diào)整來節(jié)省常量數(shù)組所占用的內(nèi)存空間。對于一般的常量，都需要用預(yù)定義語句“#define”來進行預(yù)定義。這樣，在編譯的時候，常量以立即數(shù)的形式存在于程序空間中，但這并沒有增加代碼在程序空間上的開銷。如果不使用預(yù)定義，而是申明和定義了一些常量，這些常量都要在數(shù)據(jù)空間中占用一部分存儲單元。

b) 減少變量的申明和定義。在很多時候，我們都不能保證我們使用的變量數(shù)目是最少的。通常我們會使用冗余的變量來增加代碼的可讀性。這在其他情況下是無可厚非的，但是在對DSP進行程序設(shè)計的時候，我們需要保證我們使用了最少的變量。對于中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或臨時存放數(shù)據(jù)的變量而言，很多是不必要的，可以設(shè)法將其刪除。這樣做有助于減小代碼的數(shù)據(jù)空間，同時還減少了不必要的冗余操作，既提高的代碼的空間效率，又提高了代碼的時間效率。

c) 盡量使用全局變量。在一般的C語言程序設(shè)計中，我們不提倡過多地使用全局變量，因為全局變量的使用容易造成程序的結(jié)構(gòu)模糊，函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性增強，影響了程序的可讀性和結(jié)構(gòu)化【1】。但是在DSP的C語言程序設(shè)計中，由于程序的規(guī)模不大，并且以數(shù)據(jù)運算和硬件操作為主，因此全局變量的使用不會使程序變得難以理解。相反，因為全局變量在程序中容易觀察，因此，給程序員對代碼的剖析帶來方便，有助于對代碼的調(diào)試。絕大多數(shù)DSP代碼都是面向過程的，并且以對全局變量的操作為基礎(chǔ)，以實現(xiàn)其功能。而很多全局變量可以在代碼執(zhí)行的不同階段被復(fù)用而不引起沖突，這樣就大大節(jié)省了代碼在數(shù)據(jù)空間上的開銷。

d) 整個代碼中反復(fù)使用的部分代碼應(yīng)該盡量寫成函數(shù)的形式在代碼中被調(diào)用。這樣做可以減少代碼的重復(fù)部分，節(jié)省了重復(fù)部分所占用的額外的程序空間。而由此帶來的代碼時間效率的下降是微乎其微的。

e) 盡量使用循環(huán)語句。循環(huán)語句的使用也在一定程度上減少的代碼的重復(fù)，節(jié)省了程序空間。

3.2 提高代碼的時間效率

代碼的時間效率也可以理解成代碼執(zhí)行時間的長短。為了能使代碼在完成同樣功能的前提下在更短的時間內(nèi)執(zhí)行完畢，需要對代碼進行優(yōu)化，下面列出了幾條建議。

3.2.1 少用指針，多用下標

這里指的是對數(shù)組的操作。在C語言的教材中一般都會提到數(shù)組操作的兩種方式：指針方式和下標方式【1】。一般，教材會推薦使用指針方式，而指針方式也是C標