關于代碼效率

MSP430系列的程序設計準則，有利于提高代碼效率。應該指出，這些準則基本上是基于MSP430系列的硬件結構特點而提出的。

1.位域類型的執行時很慢的，所以應當在僅僅為了節省數據存儲空間時才使用位域方式。如果用戶必須使用位域存儲，可以用char或unsigned int的位屏蔽操作來代替位域操作。

2.在模塊之外不使用的變量應當聲明為static，這樣在編譯時有可能使這些變量分配在寄存器中暫存，從而提高了代碼效率。

3.盡可能使用unsigned數據類型。許多情況下，對unsigned數據類型的操作，比對signed數據類型的操作效率更高，尤其對于除法和求模運算更是如此。

4.程序設計中應該使用ANSI-C原型函數。對ANSI函數的調用比對K&S函數的調用效率更高。

5.MSP430系列單片機對16位數據類型的操作效率最高。如：short、int、unsigned int類型等。一般來說，利用8位數據類型可以節省數據的存儲空間，但這樣并不會減少程序代碼的存儲空間；而對于運用32位數據類型，由于MSP320系列的結構并不直接支持，執行的效率是較低的。

6.標量自動變量（scalar auto）通常分配在寄存器中，因此，只要有可能就應該用auto類型而不用static類型。

7.函數的頭兩個參數是用寄存器傳送的，因此，將參數傳遞給函數時，用參數方式常比用static變量效率更高。

8.復制結構和聯合數據類型是開銷很大的操作。應該盡量避免在程序運行中做結構和聯合的賦值操作，避免以結構和聯合數據類型作為函數的參數，避免讓函數返回結構和聯合數據類型。只要有可能，就應該采用指向結構和聯合的指針來實現上述的各種操作。

9.函數中聲明的無初值非標量自動變量（結構、聯合和數組等），會在程序運行中每次調用函數時作數據的復制操作。如果是常量，可以用static const存儲類來避免發生這種情況。

此外，采用C程序調用匯編子程序的方法也是提高代碼效率的有效手段。

連接命令文件的作用

使程序設計適合于用戶的目標系統。每一個項目都需要一個包含目標系統存儲器映射細節的連接命令文件。它的文件擴展名為.xcl，可以用文本編輯器來瀏覽其內容。

連接命令文件有基本相同的結構。以MSP430F149C.xcl為例。文件中含有大量的注釋行，以增加可讀性。實際起作用的命令行并不多。

首先用-c命令將cpu類型定義為MSP430

-cMSP430

然后用一系列-Z命令以定義編譯器使用的存儲器段，分別定義了數據、堆棧、信息、代碼、中斷向量等功能區域，命令如下：

-Z（DATA）UDATA0，IDATA0，ECSTR=0200-09FF

-Z（DATA）CSTACK#0200-0A00

-Z（CODE）INFO=1000-10FF

-Z（CODE）CODE，CONST，CSTR，CDATA0，CCSTR=1100-FFDF

-Z（CODE）INTVEC=FFE0-FFFF

再用-e命令定義適合用戶的應用要求和空間限制的用于printf和scanf的底層輸入輸出函數，命令如下

-e_small_write=_formatted_write

-e_medium_read=_fomatted_read

最后，指明加載的C庫（運行時間庫文件），以適應不同CPU的差異，如是否含硬件乘法器等：

cl430ksm.r43

用戶可以直接從ICC430子目錄中選擇適合目標系統的連接命令文件，但是，為了更好的適應用戶的設計目標，也可以自行編輯修改連接命令文件。

C430的配置

設定目標機型號的頭文件

根據目標機型號（例如MSP430F149）在源文件開始添加如下語句：

#include ‘MSP430X14X.h’

這個文件包含具體MSP430目標機器中特殊功能寄存器的地址說明。在后續的代碼編寫中就可以直接使用寄存器的名稱。MSP430X14X.h文件的內容可以在軟件的INC子目錄下找到。

1.存儲器的分配

通過連接命令文件，可以說明目標系統硬件環境中的ROM和RAM的地址。連接的選項規定：

*ROM區域用于存儲函數、常數和初始化值

*RAM區域用于存儲堆棧和變量

*非易失RAM區可以通過no_init類型修飾符和存儲器#pragma編譯命令來說明將駐留變量。編譯器將這種變量放在獨立的no_init段中。它的地址范圍由用戶在非易失RAM區中指定。程序運行時系統不對這些變量作初始化。

2.堆棧體積

默認的是512Bytes，用了行命令：-Z（DATA）CSTACK+200

3.輸入輸出

*putchar和getchar是基礎函數，用于實現所有基于字符的I/O操作。為了使所有基于字符的I/O功能得以實現，用戶必須用硬件環境提供的工具來定義這兩個函數。

*printf和sprintf函數使用名為_formatted_write的通用格式化函數。ANSI標準版本_formatted_write

體積非常大，而它所提供的功能在不少應用中并不需要。為了減少存儲器的開銷，在標準C庫中提供了兩種可以替代的較小版本：

1）_medium_write

除了不支持浮點數之外，它與_formatted_write一樣。因此，如果使用%f，%g，%G，%e和%E說明符將產生錯誤。_medium_write比_formatted_write小得多。

2）_small_write

與_medium_write接近，但是對int類型只支持%%，%d，%o，%c，%s和%x說明符，并且不支持位域和精度參數。_small_write大小約為_formatted_write的10%—15%。

C430編譯器的默認版本就是_small_write：-e_small_write=_formatted_write

要選擇完整的ANSI版本，可以刪除這一行。

*簡化printf

有時為了支持特殊輸出格式的需求，或支持非標準輸出設備的需求，必須訂制特殊的輸出子程序。文件imwri.c中提供了高度簡化的printf函數的源文件，其中不包含sprintf。這一源程序版本可以按照用戶要求加以修改，然后把編譯好的模塊加入庫中，代替原有的模塊。

*scanf和sscanf

與printf和sprintf相似，scanf和sscanf使用名為_formatted_read的通用格式化函數。ANSI標準版本_formatted_read體積非常大，而它所提供的功能在不少應用中并不需要。為了減少存儲器的開銷，在標準C庫中同樣也提供了體積較小的版本：_medium_read。除了不支持浮點數之外，它與_formatted_read功能一樣，但是_medium_read比_formatted_read要小得多。

C430的默認版本是_medium_read。

4.硬件與存儲器初始化

創建cstartup.r43的目標模塊文件，然后用戶應當在連接命令文件中使用下列命令，使XLINK引用用戶定義的CSTARTUP模塊來代替庫中的模塊：

-A cstartup

-C library

在Workbench中，可以將修改后的cstartup文件加到用戶的項目中，并在連接命令文件中的library之前加上-C命令。