在嵌入式开发中,有一些常用的C语言代码片段被认为是宝藏级别的,因为它们在处理底层硬件和优化性能方面非常有用。以下是一些常见的宝藏级别的C语言代码和解释:
1.位操作代码:
  1. // 设置某个位为1
  2. #define SET_BIT(reg, bit)    ((reg) |= (1 << (bit)))
  3. // 清除某个位为0
  4. #define CLEAR_BIT(reg, bit)  ((reg) &= ~(1 << (bit)))
  5. // 切换某个位的状态
  6. #define TOGGLE_BIT(reg, bit) ((reg) ^= (1 << (bit)))
  7. // 读取某个位的值
  8. #define READ_BIT(reg, bit)   (((reg) >> (bit)) & 1)
这些宏定义可以在操作寄存器位时提供方便。例如,使用SET_BIT(PORTA, 3)可以将寄存器PORTA的第3位设置为1。
2.延迟函数:
  1. void delay_ms(unsigned int ms) {
  2.     for (unsigned int i = 0; i < ms; i++) {
  3.         for (volatile unsigned int j = 0; j < 6000; j++) {
  4.             // 空循环一段时间
  5.         }
  6.     }
  7. }
这是一个简单的毫秒级延迟函数。通过嵌套循环来实现一定的延迟时间,可以用于需要精确延迟的场景。
3.外部中断处理:
  1. #include <avr/interrupt.h>
  2. void init_external_interrupt() {
  3.     // 配置外部中断触发条件
  4.     // ...
  5.    
  6.     // 启用外部中断
  7.     sei();
  8. }
  9. ISR(INT0_vect) {
  10.     // 外部中断0中断处理程序
  11. }
  12. ISR(INT1_vect) {
  13.     // 外部中断1中断处理程序
  14. }
这段代码使用了Atmel AVR微控制器的外部中断处理机制。通过配置外部中断触发条件和编写中断处理程序,可以实现对外部事件的实时响应。
4.字节序转换:
  1. uint16_t swap_bytes(uint16_t value) {
  2.     return (value << 8) | (value >> 8);
  3. }
这段代码用于交换一个16位整数的高低字节顺序,常用于处理不同字节序的数据。
5.CRC校验:
  1. uint16_t calculate_crc(const uint8_t *data, size_t length) {
  2.     uint16_t crc = 0;
  3.     for (size_t i = 0; i < length; i++) {
  4.         crc ^= (uint16_t)data[i] << 8;
  5.         for (uint8_t bit = 0; bit < 8; bit++) {
  6.             if (crc & 0x8000) {
  7.                 crc = (crc << 1) ^ 0x8005;
  8.             } else {
  9.                 crc <<= 1;
  10.             }
  11.         }
  12.     }
  13.     return crc;
  14. }
这段代码用于计算循环冗余校验(CRC),常用于数据传输的完整性校验。
6.字符串拷贝:
  1. char *string_copy(char *dest, const char *src) {
  2.     char *p = dest;
  3.     while ((*p++ = *src++)) ;
  4.     return dest;
  5. }
这段代码实现了字符串拷贝功能,将源字符串复制到目标字符串,包括字符串结尾的空字符。
7.内存复制:
  1. void *memory_copy(void *dest, const void *src, size_t count) {
  2.     char *d = dest;
  3.     const char *s = src;
  4.     while (count--) {
  5.         *d++ = *s++;
  6.     }
  7.     return dest;
  8. }
这段代码实现了内存复制功能,将源内存区域的数据复制到目标内存区域,逐字节复制指定数量的数据。
8.位字段操作:
  1. struct {
  2.     unsigned int flag1: 1;
  3.     unsigned int flag2: 1;
  4.     unsigned int flag3: 1;
  5.     // ...
  6. } status;
  7. void set_flag(unsigned int *flags, unsigned int position) {
  8.     *flags |= (1 << position);
  9. }
  10. void clear_flag(unsigned int *flags, unsigned int position) {
  11.     *flags &= ~(1 << position);
  12. }
  13. int check_flag(unsigned int flags, unsigned int position) {
  14.     return (flags >> position) & 1;
  15. }
这段代码演示了如何使用位字段(bit fields)操作来管理标志位。结构体status中的每个成员都只占据一个位,可以通过位操作函数来设置、清除和检查特定位置的标志位。
9.时钟周期计数:
  1. #include <stdint.h>
  2. uint32_t get_cycle_count() {
  3.     uint32_t cycle_count;
  4.     __asm__ volatile("rdcycle %0" : "=r"(cycle_count));
  5.     return cycle_count;
  6. }
这段代码使用了嵌入式处理器的内置指令来获取时钟周期计数。通过读取处理器的计数寄存器,可以精确测量代码段的执行时间,用于性能优化和调试。