AVR 使用 struct 或 #define 定义引脚

Question

我看到很多人说 "always use a #define to define the pins and ports of something in a library"，目前，我也是这样做的。但我正在考虑使用结构而不是这种方法。

我使用移位寄存器及其库的示例

我认为专业人士

用一个库轻松处理多个移位寄存器
您无需更改库的源文件中的任何内容

我认为的骗局

占用 space（与 #define 不同）
可能需要更多时间来计算，因为您必须考虑到每个移位寄存器可以使用不同的端口，并且您必须检查

您是否知道使用结构而不是某些#defines 的更多优点或缺点？并且您是否会认为缺点足以使优点过重，以至于您永远不会使用结构（即使不是时间或 space-关键）？

Answer 1

以下代码将 AVR 引脚 (PD1) 设置为高电平（假设它已作为输出启用）：

PORTD |= (1 << 1);

AVR GCC 编译器擅长将这样的代码编译成单个 AVR 汇编指令（命名为 sbi），但前提是它在编译时确切地知道您正在写入哪个寄存器（PORTD)，以及您要设置的位（位 1）。

使用一条指令而不是多条指令来设置位有很多优点：

它需要更少的代码 space。
它运行更快。
即使中断可能运行修改同一个寄存器也是安全的，因为读取、修改和写入步骤都发生在一条不能被中断的指令中。

如果您使用 #define 定义的预处理器宏来定义您的管脚，那么在预处理器运行s 之后，您的代码看起来就像上面的代码，并且应该编译成一条指令.

另一方面，如果您使用结构来定义引脚，并将这些结构动态传递给您的库，编译器很可能无法进行此优化。

这是一个link，您可以在其中看到两种设置引脚的方法，并且可以看到 struct 方法的效率要低得多：

https://godbolt.org/g/mkxHc2

请注意，除了此处讨论的两种方法之外，还有许多其他方法可以指定和操作引脚。 Arduino 库通常将引脚表示为单个数字，然后调用 pinMode 和 digitalWrite 等函数来操作指定的引脚。（pinMode 和 digitalWrite 的实现效率很低，必须禁用中断，但可以改进。）

一种更高级的技术是使用 C++ 模板参数来指定引脚，就像 FastGPIO library 那样。

AVR 使用 struct 或 #define 定义引脚

AVR define pins with struct or #define

c

avr