一个有关0.0625℃的运算想到的问题

2020-01-19 19:42发布

发布: 2010-3-30 09:02 | 作者: cat_li | 来源: 电子爱好者社区
碰到一哥们号称挺NB的嵌入软件工程师,看了他的代码后就欧拉,事情是在一个只有4K代码的单片机接2个DS18B20测温传感器,都知道DS18B20输出数据只要乘以0.0625就是测量的温度值,这哥们说程序空间怎么也不够,实际上程序只有简单的采集两个DS18B20的数据转换成温度值,之后在1602液晶上显示,挺简单个程序,怎么也想不通为什么程序空间不够。只读了一下代码发现程序就没动脑子,真的用浮点库把DS18B20数据直接乘以0.0625了,那程序不超才怪呢,稍微动动脑子也会知道0.0625不就是1/16吗,把DS18B20的数据直接右移4位不就是了(当然要注意符号),这右移程序可十分简单还省空间,问题很好解决,空间自然也就够了。
    现在想来嵌入处理器确实是进步了,程序空间是越来越大,数据RAM空间也越来越大,导致很多人在写程序的时候真的是什么都不顾,借着C语言的灵活性真是纵横驰骋,压根也不讲个程序效率和可靠性。正如前些日子见到一孩子用ARM cortex-m3处理器给人接活写个便携表的1024点FFT算法,本身12位的AD系统,这小家伙直接到网上下载了浮点的FFT算法代码就给人加上了,结果整个程序死慢死慢的,人家用户可不买单啊,这时要动动脑子把数据直接变成乘以某个数变成整数后用定点FFT处理,之后再把数据除一下不就行了。速度自然也快了,而且也能省下空间。实际当中我们做嵌入软件很多时候犯懒都忽视程序执行效率问题,是都能实现功能,但有时候就是没法谈性能。我几次碰到这样的工程师,直接把传感器的信号放大后进嵌入处理器的AD,也不看看AD数据是否稳定有效,直接就进行FFT运算,那FFT结果真是热闹,不难看出混叠很严重,于是又机械地在FFT基础上再去衍生算法,系统程序越做越大,速度越做越慢。实际上也很简单的事,在传感器放大信号进AD之前来一级抗混叠滤波基本也就解决了,大有所谓嵌入软件高手的概念是程序几乎是万能,实在解决不了就换大程序空间更高速的处理器,整个恶性循环。
    经常听说现在流行低碳族,我想出 {MOD}的嵌入软件工程师最容易成为低碳一族,只要让代码高效那处理器频率自然可以灵活降下来,自然耗电也就少了,二氧化碳排放也就少了。想想目前到处都是嵌入处理器,代码条数看来也别有效果。
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99条回答
hsztc
1楼-- · 2020-01-27 09:20
65楼 的pdf写的不错啊。
tonyone
2楼-- · 2020-01-27 14:07
学习一下
jiahao
3楼-- · 2020-01-27 15:03
气氛真好,mark
makesoft
4楼-- · 2020-01-27 19:53
回复【53楼】XA144F  
52l:不尽然。
1.程序结构垃圾——如何定义“垃圾”?是编程者的算法不好还是c编译器的编译结果不好?
2.该换用速度更快容量更大的cpu——对我来说,接受客户要求定制仪器时,成本是不用考虑的,所以使用更快更大的cpu无所谓,靠的是高速优势来弥补因为代码冗长造成的效率低。但是对于批量生产的产品而言,成本是老板最关心的问题,即保证性能的同时要成本最低。
对单片机而言,现在的编译器可以做到很高的代码效率。简单的说,你用c写出一段代码,然后以你想象的方式翻译为最精简的汇编代码,然后将编译器输出的结果与之比较,看看有多大差别……
使用c语言的好处就是让编译器给你生成运算的代码,而不用自己去设计,比如让8位单片机完成16-16的乘除法运算,如果让用户用汇编来写,绝对的会让人头大。但并不是说c语言是万能的,比如这样一段c语言代码,在51单片机中编译的:
main()
        {
                char a,b,c,d......
-----------------------------------------------------------------------

就楼主这里例子而言,单片机做一个浮点数运算也就是几个毫秒的事情,我们做一个极端的假使,计算温度需要0.5S可以了吧?

对于温度而言,本来就是一个惰性变化的物理量,在程序中你只要做到采集计算分离,0.5S~1S计算一次温度又如何?
hsztc
5楼-- · 2020-01-27 22:15
 精彩回答 2  元偷偷看……
XA144F
6楼-- · 2020-01-28 03:12
是啊,虽然使用DS18B20方便,但是这是以牺牲时间为基础的……转换的时间很长,计算的时间多一样又怎样呢?所以要速度快,还是用模拟传感器加ADC吧,哈哈!

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