原创 IAR FOR AVR 编译环境中优化要注意的问题

               IAR FOR AVR 编译环境中优化要注意的问题

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在用IAR开发C程序时，开发环境提供了一个优化的选项，有4档，即None/Low/Medium/High。但在实际应用时要注意，不是什么情况下都可以进行优化，有时在没有优化时运行的代码，优化后则不能正常运行了。（这个现象在用WINAVR软件开发时更严重，本人就是因为觉得WINAVR这个问题比较严重才转到IAR环境的）

例如，下面的程序是让LED闪烁：

#include <ioavr.h>   

// 定义一个宏操作

#define _BV(x) (1<<x)

// 定义LED对应的端口

#define LED 0

int main(void)

{

    unsigned int k;

    PORTB = _BV(LED);                   // 端口B的第0位置1

    DDRB  = _BV(LED);                   // 设置端口B的第0位为输出

    while(1)                            // 进入无限循环

    {

        PORTB = PORTB & ~_BV(LED);      // PB0<-0，点亮LED     

 for(k=0;k<60000;k++);    

        PORTB = PORTB | _BV(LED);       // PB0<-1，熄灭LED                 

        for(k=0;k<60000;k++);

    }   

}

在没有优化时，或者优化级别为Low或Medium时，可以看出LED是在闪烁，或者用示波器可以测出，PB0输出的是一个频率较低的方波。

但如果我们选了优化级别为High，这时就看不出来LED在闪烁了，或者用示波器可以测出，PB0输出的是一个频率较高的方波。

从C语言是看不出任何问题的，只能从编译后的汇编语言找问题。首先看一下在优化级别为Medium时，main函数对应的机器码，如下图所示：

从汇编代码中，我们可以看出，当对PB0端口操作后，程序进行了延时，(R25,R24)寄存器对作为变量k，进行了加1运算，和判断大小。

但如果我们选择了优化级别为High时，main函数的代码就变成如下图所示：

很明显看出，当对PB0端口设置为0后，紧接的下一条指令就是设置1的指令，然后又跳转回来，中间的延时完全被优化掉了，当然运行结果就是在PB0端口上看到一个频率较高的方波了。

如果我们确实需要对代码优化，可又需要这样的软件延时，那应该怎么办呢？答案是只要将上面的变量k定义成volatile类型即可，修改后的程序如下：

#include <ioavr.h>   

// 定义一个宏操作

#define _BV(x) (1<<x)

// 定义LED对应的端口

#define LED 0

int main(void)

{

    volatile unsigned int k;

    PORTB = _BV(LED);                   // 端口B的第0位置1

    DDRB  = _BV(LED);                   // 设置端口B的第0位为输出

    while(1)                                        // 进入无限循环

    {

        PORTB = PORTB & ~_BV(LED);      // PB0<-0，点亮LED      

 for(k=0;k<60000;k++);

        PORTB = PORTB | _BV(LED);       // PB0<-1，熄灭LED                 

        for(k=0;k<60000;k++);

    }   

}

设置优化级别为High时，main函数对应的汇编代码如下：

从汇编代码中，我们可以清楚地看见，当进行了PB0端口操作后，程序调用Subroutine0和Subroutine1分别完成加1运算和大小判别，从而实现了软件延时。

总之，当遇到优化后与优化前代码实现的功能不一样时，不妨从汇编代码进行分析一下。这样有利于解决问题。

                               <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />2010-5-24