29. 如果已經(jīng)有了針對(duì)某MCU的C實(shí)現(xiàn)的某個(gè)算法,保持框架不變,對(duì)核心的部分用匯編優(yōu)化,有沒(méi)有一些比較通用的原則?
答:每個(gè)人的編程都有自己的風(fēng)格與習(xí)慣,如果要利用別人的程序,在其中修修改改,如果他的程序并沒(méi)有很好的模塊化的話,建議最好不要這幺做,否則本來(lái)預(yù)期達(dá)到事倍功半,說(shuō)不定反而事半功倍了。要參考他人的程序當(dāng)然可以,但是首要是要看懂并理解他人程序的算法精髓,而不是在他的基礎(chǔ)上打補(bǔ)丁。而關(guān)于算法方面的優(yōu)化,可以購(gòu)買一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的書籍,上面有比較詳細(xì)的說(shuō)明。
30. 如果準(zhǔn)備估計(jì)一個(gè)算法的MIPS,有什么好的途徑?
答:算法的運(yùn)行時(shí)間是指一個(gè)算法在計(jì)算機(jī)上運(yùn)算所花費(fèi)的時(shí)間。它大致等于計(jì)算機(jī)執(zhí)行簡(jiǎn)單操作(如賦值操作,比較操作等)所需要的時(shí)間與算法中進(jìn)行簡(jiǎn)單操作次數(shù)的乘積。通常把算法中包含簡(jiǎn)單操作次數(shù)的多少叫做算法的時(shí)間復(fù)雜性。它是一個(gè)算法運(yùn)行時(shí)間的相對(duì)量度,一般用數(shù)量級(jí)的形式給出。度量一個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間通常有兩種方法:
l 一種是事后統(tǒng)計(jì)的方法。因?yàn)楹芏嘤?jì)算機(jī)內(nèi)部都有計(jì)時(shí)功能,不同算法的程序可通過(guò)一組或若干組相同的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以分辨優(yōu)劣。但這種方法有兩個(gè)缺陷:一是必須先運(yùn)行依據(jù)算法編制的程序;二是所得時(shí)間的統(tǒng)計(jì)量依賴于計(jì)算機(jī)的硬件、軟件等環(huán)境因素,有時(shí)容易掩蓋算法本身的優(yōu)劣。因此人們常常采用另一種事前分析估算的方法。
l 一種是事前分析估算的方法。一個(gè)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所消耗的時(shí)間取決于下列因素:
(1)依據(jù)的算法選用何種策略;
(2)問(wèn)題的規(guī)模。例如求100以內(nèi)還是1000以內(nèi)的素?cái)?shù);
(3)書寫程序的語(yǔ)言。對(duì)于同一個(gè)算法,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的級(jí)別越高,執(zhí)行效率就越低;
(4)編譯程序所產(chǎn)生的機(jī)器代碼的質(zhì)量。這個(gè)跟編譯器有關(guān);
(5)機(jī)器執(zhí)行指令的速度。
顯然,同一個(gè)算法用不同的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),或者用不同的編譯程序進(jìn)行編譯,或者在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),效率均不相同。這表明使用絕對(duì)的時(shí)間單位衡量算法的效率是不合適的。撇開(kāi)這些與計(jì)算機(jī)硬件、軟件有關(guān)的因素,可以認(rèn)為一個(gè)特定算法“運(yùn)行工作量”的大小,只依賴于問(wèn)題的規(guī)模(通常用整數(shù)量n表示),或者說(shuō),它是問(wèn)題規(guī)模的函數(shù)。
一個(gè)算法是由控制結(jié)構(gòu)(順序、分支和循環(huán)三種)和原操作(指固有數(shù)據(jù)類型的操作)構(gòu)成的,則算法時(shí)間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問(wèn)題的不同算法,通常的做法是,從算法中選取一種對(duì)于所研究的問(wèn)題(或算法類型)來(lái)說(shuō)是基本運(yùn)算的原操作,以該基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)作為算法的時(shí)間度量。
算法的MIPS有專門的一門學(xué)問(wèn),可以去好好參考相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書籍。
31. 遙控的編解碼思路和設(shè)計(jì)流程是怎樣的?
答:一般來(lái)說(shuō)完整的遙控碼分為頭碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼四個(gè)組成部分。頭碼根據(jù)不同的廠家各不相同,地址碼和數(shù)據(jù)碼都由邏輯“1”和邏輯“0”組成。編碼的設(shè)計(jì)目的,就是按照編碼規(guī)則發(fā)送不同的碼值。我們最常見(jiàn)的碼型有SONY、松下、NEC等廠家型號(hào)。遙控編碼芯片最常用的是在空調(diào)、DVD、車庫(kù)門等遙控器上。
設(shè)計(jì)編碼程序可以分為三個(gè)部分。
第一部分是了解碼型的特性。遙控碼的頭碼和地址碼(也稱為客戶碼)是固定不變的,數(shù)據(jù)碼和校驗(yàn)碼根據(jù)不同的鍵值而改變。
第二部分是計(jì)算發(fā)碼時(shí)間。遙控碼大部分都是由邏輯“1”和邏輯“0”組成,也就是由一串固定占空比、固定周期的方波所組成。通常這些方波的周期是毫秒甚至微秒等級(jí),需要在時(shí)間上計(jì)算的比較精確。所以選擇發(fā)碼單片機(jī)型號(hào)的時(shí)候,就要考慮到單片機(jī)的運(yùn)行速度是不是夠快,以及程序運(yùn)行時(shí)間夠不夠。
第三部分就是程序的編寫。選定單片機(jī)型號(hào)之后,開(kāi)始設(shè)計(jì)程序流程。一般來(lái)說(shuō)我們使用I/O口就可以做發(fā)碼的輸出端口。發(fā)碼程序一般由幾個(gè)子程序組成,頭碼子程序、邏輯1子程序,邏輯0子程序以及校驗(yàn)碼的算法子程序。一旦我們得到要發(fā)送碼的命令后,首先調(diào)用頭碼子程序,然后根據(jù)客戶碼和鍵值調(diào)用邏輯1子程序或者邏輯0子程序,最后調(diào)用校驗(yàn)碼算法子程序輸出校驗(yàn)碼。
HOLTEK公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是專為遙控器設(shè)計(jì)的單片機(jī),它們具有專門紅外輸出口,可以實(shí)現(xiàn)絕大部分發(fā)碼的要求。
設(shè)計(jì)解碼程序也可以分為三部分。
第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的高、低脈沖寬度入手,了解邏輯“1”和邏輯“0”的波形占空比、周期。了解頭碼的特性。
第二部分確定接收方式。一般我們可以用I/O口查詢方法或者INT口中斷響應(yīng)方法來(lái)接收編碼。這兩者的區(qū)別是I/O口查詢方式比較耗費(fèi)單片機(jī)的運(yùn)行時(shí)間資源,需要不斷的去偵測(cè)I/O的電平變化,以免漏掉有效的碼值;而INT口中斷接收方式則比較節(jié)省資源,當(dāng)外部有電平變化時(shí),單片機(jī)才需要去處理,不需要時(shí)刻進(jìn)行偵測(cè)。但是INT口中斷接收方式不能辨別相同周期不同占空比的波形特性,當(dāng)編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時(shí),就無(wú)法通過(guò)INT口中斷接收方式來(lái)辨別了,因?yàn)镮NT中斷只是在上升沿或者下降沿的時(shí)候才觸發(fā)。
第三部分將接收的碼值存儲(chǔ)并分析執(zhí)行。根據(jù)判斷高低電平的寬度(定時(shí)器或者延時(shí)),可以得到碼值,也就是我們所說(shuō)的解碼。一般我們連續(xù)收到3個(gè)相同的完整碼值,就確認(rèn)此碼的確被發(fā)出,并接收成功。當(dāng)解碼結(jié)束,根據(jù)碼值我們可以判斷出是哪個(gè)按鍵被按下,由此去執(zhí)行相對(duì)的按鍵功能。
HOLTEK公司的HT48以及HT49(帶LCD)系列單片機(jī),都可以符合大多數(shù)解碼的任務(wù)。
32. 在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中,如何理解預(yù)分頻,12時(shí)鐘模式(6時(shí)鐘模型)等概念?
答:預(yù)分頻器的英文是prescaler。它就是將輸入的頻率信號(hào)分頻,然后再輸出。HOLTEK公司有一款最基本的8位I/O型單片機(jī)HT48R05A-1,我們就以這款單片機(jī)為例說(shuō)明。HT48R05A-1有一個(gè)8位向上計(jì)數(shù)的定時(shí)器Counter。系統(tǒng)時(shí)鐘Fsys(4MHz)進(jìn)入八階預(yù)分頻器(8-stage Prescaler)進(jìn)行分頻,再進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)器Counter計(jì)數(shù)。根據(jù)軟件設(shè)置,預(yù)分頻器可以將Fsys進(jìn)行2的n次方分頻(n=1~8)。舉例來(lái)說(shuō),如果軟件設(shè)置為預(yù)分頻器2分頻,那幺預(yù)分頻器輸出的頻率就是Fsys/2=2MHz,這個(gè)2MHz信號(hào)再進(jìn)入定時(shí)計(jì)數(shù)器Counter。
如果需要HT48R05A-1或者其它各類HOLTEK單片機(jī)的詳細(xì)資料,可以在如下地址下載:http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm。
12時(shí)鐘模式(6時(shí)鐘模型)應(yīng)該就是在MCS51系列中,12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘為一個(gè)機(jī)器周期,2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘為一個(gè)狀態(tài),即一個(gè)機(jī)器周期有6個(gè)狀態(tài)。
評(píng)論