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標題: C語言如何將多個位變量轉換成一個變量來存儲 [打印本頁]

作者: dyx811 時間: 2024-1-17 12:19
標題: C語言如何將多個位變量轉換成一個變量來存儲
平時利用多個按鍵，往往都是一個按鍵一個位變量表示，在單片機C語言中要么是0，要么是1，就好像按鍵一樣，
程序中為了判斷狀態，要寫很多語句，特別是多個按鍵的情況，占用很多程序空間。
為了計算方便，利用存儲空間，有沒有什么好辦法把他們集中在一起組成一個單字節的，判斷這個數值的內容，就能方便的
判斷出多個位變量的狀態。
比如有6個獨立按鍵，占用了分散的不同的IO口，每個按鍵都要用到短按、長按、組合等控制功能，如果每個按鍵都寫一次
這樣子的判斷，那么將有6個這樣子的似乎重復的語句，各種變量，大量占據存儲空間。

想請教各位老師，如何利用程序強大的運算功能，高效利用程序儲存空間，
有什么好的算法使這6個位變量通過哪種方法組合成一個單字節的變量。

作者: 雷歐庫珀 時間: 2024-1-17 14:46
用bit類型
一個bit變量只占一位

作者: yzw846562238 時間: 2024-1-17 14:48
支持位帶操作的單片機可以用結構體位域寫法

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-17 16:08
不同平臺做法完全不一樣。

不支持位操作的單片機以及編譯器，只能用“位域”來實現，具體使用方法自己搜。

支持位操作的單片機及編譯器查手冊，以Keil C51為例，定義字節變量的時候加上bdata屬性，然后用sbit定義就行了。

unsigned char bdata datum;
sbit bd0=datum^0;
sbit bd1=datum^1;

復制代碼

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-17 19:44
支持bit-band的ARM比如cortex-m3可以這么寫，不過不建議，bit-band訪問1位需要32位地址，如果不是特殊功能寄存器，只是通用內存，這生意太不劃算了。

#define DEVICE_REG0 ((volatile unsigned long *) (0x40000000))
#define DEVICE_REG0_BIT0 ((volatile unsigned long *) (0x42000000))
#define DEVICE_REG0_BIT1 ((volatile unsigned long *) (0x42000004))

復制代碼

作者: dyx811 時間: 2024-1-17 22:23
總共6個按鍵位變量，我把它合在一起了，成了一個字節，只是想讓它在后面的判斷和調用方便。沒想到還有點難處理。有了返回值，判斷起來就方便多了，組合判斷非常有優勢。
unsigned char KeyScan(unsigned char KeyFlag)
{
static unsigned char da=0xff;
if(KeyFlag==1)
{
if(key1==0)da &= 0xfe;else da |= 0x01;
if(key2==0)da &= 0xfd;else da |= 0x02;
if(key3==0)da &= 0xfb;else da |= 0x04;
if(key4==0)da &= 0xf7;else da |= 0x08;
if(key5==0)da &= 0xef;else da |= 0x16;
if(key6==0)da &= 0xdf;else da |= 0x32;
}
return da;
}

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-18 01:43

dyx811 發表于 2024-1-17 22:23
總共6個按鍵位變量，我把它合在一起了，成了一個字節，只是想讓它在后面的判斷和調用方便。沒想到還有點難 ...

你這代碼轉換成機器碼，執行效率跟我在地板發的代碼差了十萬八千里，好好學習吧。

作者: wulin 時間: 2024-1-18 08:26

dyx811 發表于 2024-1-17 22:23
總共6個按鍵位變量，我把它合在一起了，成了一個字節，只是想讓它在后面的判斷和調用方便。沒想到還有點難 ...

假設6個按鍵分別接P2.3、2.4，P1.1~1.4
#define KeyFlag P2<<1&0x30|P1>>1&0x0f

unsigned char KeyScan(unsigned char da)
{
switch(da)
{
case 0x3e: da=1; break;
case 0x3d: da=2; break;
case 0x3b: da=3; break;
case 0x37: da=4; break;
case 0x2f: da=5; break;
case 0x1f: da=6; break;
default: da=0; break;
}
return da;
}

作者: ydatou 時間: 2024-1-18 08:40

dyx811 發表于 2024-1-17 22:23
總共6個按鍵位變量，我把它合在一起了，成了一個字節，只是想讓它在后面的判斷和調用方便。沒想到還有點難 ...

你這段代碼可優化。節省一個全局變量，代碼也可簡短些。

unsigned char KeyScan(unsigned char KeyFlag)
{
unsigned char da=0xff;
if(KeyFlag==1)
{
if(key1==0)da &= 0xfe;
if(key2==0)da &= 0xfd;
if(key3==0)da &= 0xfb;
if(key4==0)da &= 0xf7;
if(key5==0)da &= 0xef;
if(key6==0)da &= 0xdf;
}
return da;
}

復制代碼

作者: yzw846562238 時間: 2024-1-18 08:57

wulin 發表于 2024-1-18 08:26
假設6個按鍵分別接P2.3、2.4，P1.1~1.4
#define KeyFlag P21&0x0f

typedef struct
{
unsigned int key1 : 1;
unsigned int key2 : 1;
unsigned int key3 : 1;
unsigned int key4 : 1;
unsigned int key5 : 1;
unsigned int key6 : 1;
}TsMAIN_h_KeyValueStatType;

typedef union
{
TsMAIN_h_KeyValueStatType keyStat;
unsigned char          keyValue;
}TuMAIN_h_KeyValueUnionType;

TuMAIN_h_KeyValueUnionType SsMAIN_h_KeyValue;

unsigned char GetKeyValue( unsigned char KeyFlag )
{
if( 1== KeyFlag )
{
      SsMAIN_h_KeyValue.keyStat.key1 = (!key1) ? 0 : 1;
      SsMAIN_h_KeyValue.keyStat.key2 = (!key2) ? 0 : 1;
      SsMAIN_h_KeyValue.keyStat.key3 = (!key3) ? 0 : 1;
      SsMAIN_h_KeyValue.keyStat.key4 = (!key4) ? 0 : 1;
      SsMAIN_h_KeyValue.keyStat.key5 = (!key5) ? 0 : 1;
      SsMAIN_h_KeyValue.keyStat.key6 = (!key6) ? 0 : 1;
}
}

作者: yzw846562238 時間: 2024-1-18 09:19

yzw846562238 發表于 2024-1-18 08:57
typedef struct
{
unsigned int key1 : 1;

return SsMAIN_h_KeyValue.KeyValue;

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-18 14:28

yzw846562238 發表于 2024-1-18 08:57
typedef struct
{
unsigned int key1 : 1;

這算是個通用的做法，在有特殊位尋址功能的平臺上，比如51的效率就非常差勁了。

加強知識的學習吧。

作者: 18680365301 時間: 2024-1-18 15:34
void Key_Scan() //按鍵檢測 1ms調用
{
u8 i;
u8 Loop_Bit = 0x01;
u8 Key = 0;

if(KEY1_IO == 0)
{
Key |= KEY_BIG;
}

if(KEY2_IO == 0)
{
Key |= KEY_SMALL;
}

for(i = 0; i < KEYNUM; i++)
{
if((Key_Lock & Loop_Bit) == 0) //唯一按鍵
{
if(Key & Loop_Bit)
{
if(++Key_Count[i] >= 50) //消抖50ms
{
Key_Count[i] = 0;
Key_Down |= Loop_Bit; //按鍵觸發
Key_Lock |= Loop_Bit; //按鍵鎖住
}
}
else
{
Key_Count[i] = 0;
}
}
else
{
if((Key & Loop_Bit) == 0)
{
if(++Key_Count[i] >= 40) //消抖50ms
{
Key_Count[i] = 0;
Key_Lock &= ~Loop_Bit; //按鍵鎖解除
Key_Up |= Loop_Bit;
}
}
else
{
Key_Count[i] = 0;
}
}
Loop_Bit <<= 1;
}
}

作者: dyx811 時間: 2024-1-18 17:22

ydatou 發表于 2024-1-18 08:40
你這段代碼可優化。節省一個全局變量，代碼也可簡短些。

利用了靜態變量可以不用每次都初始化da，這樣子不能做多鍵同時按下的準確判斷。

作者: dyx811 時間: 2024-1-18 17:35

yzw846562238 發表于 2024-1-18 09:19
return SsMAIN_h_KeyValue.KeyValue;

差點以為結構體可以自動返回呢

，不過這種寫法看的頭暈。變量名字好長好長。但是非常的新穎！
現在就去驗證該語句對空間占用，機器周期耗費情況。

作者: dyx811 時間: 2024-1-18 17:57

wulin 發表于 2024-1-18 08:26
假設6個按鍵分別接P2.3、2.4，P1.1~1.4
#define KeyFlag P21&0x0f

這個還沒有看得懂。同時按住兩個按鍵返回值是如何變化的呢？

作者: dyx811 時間: 2024-1-18 18:02

Hephaestus 發表于 2024-1-18 01:43
你這代碼轉換成機器碼，執行效率跟我在地板發的代碼差了十萬八千里，好好學習吧。

一定好好學習。主要是高級點的單片機還沒有咋個會呢。你發的代碼是帶指針的嗎？一時半會還理解不透。

事實上，我是想把一堆的位變量，（我舉的例子是6個，來自于不同的地方），放在一個字節里面，用8位分別代表其中各位的狀態，方便后期僅對該字節的判斷就知道哪些位有效，哪些組合滿足要求，同時還有濾波，長按的判斷等等。主要目的是不用分別對每個位變量判斷短按長按等等。

作者: dyx811 時間: 2024-1-18 19:53

18680365301 發表于 2024-1-18 15:34
void Key_Scan() //按鍵檢測 1ms調用
{
u8 i;

這是咋玩的啊，開頭幾句就卡殼了

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-18 22:27

dyx811 發表于 2024-1-18 18:02
一定好好學習。主要是高級點的單片機還沒有咋個會呢。你發的代碼是帶指針的嗎？一時半會還理解不透。

...

8051內存地址20h~27h這8個字節每位都是可以直接訪問的，具體使用方法參加我在地板位的代碼。

作者: 188610329 時間: 2024-1-18 23:05

dyx811 發表于 2024-1-17 22:23
總共6個按鍵位變量，我把它合在一起了，成了一個字節，只是想讓它在后面的判斷和調用方便。沒想到還有點難 ...

sbit Temp1 = ACC^0;
sbit Temp2 = ACC^1;
sbit Temp3 = ACC^2;
sbit Temp4 = ACC^3;
sbit Temp5 = ACC^4;
sbit Temp6 = ACC^5;

unsigned char KeyScan(unsigned char KeyFlag)
{
      ACC = 0xff;
      if(KeyFlag==1)
      {
            Temp1 = key1;
            Temp2 = key2;
            Temp3 = key3;
            Temp4 = key4;
            Temp5 = key5;
            Temp6 = key6;
      }
      return ACC;
}

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-18 23:59

188610329 發表于 2024-1-18 23:05
sbit Temp1 = ACC^0;
sbit Temp2 = ACC^1;
sbit Temp3 = ACC^2;

你的代碼太想當然了。

ACC = 0xff;
if(KeyFlag==1)
后面這一句執行的時候，前面那一句的結果已經被破壞掉了。

作者: ydatou 時間: 2024-1-19 14:29

dyx811 發表于 2024-1-18 17:22
利用了靜態變量可以不用每次都初始化da，這樣子不能做多鍵同時按下的準確判斷。

請仔細分析下我給你的優化代碼。
1：因為有這變量的初始換，才省了你代碼中的一堆else。
2：臨時變量和全局變量相比，代碼空間更小，執行速度更快。計算越復雜，用臨時變量優化效果越明顯。你就是一定要使用全局變量，也應該先用臨時變量獲得計算結果，之后賦值給全局變量。
3.靜態變量是全局變量的一種，但限制了使用范圍。從你的代碼看，使用靜態變量無意義。

作者: dyx811 時間: 2024-1-19 15:33

ydatou 發表于 2024-1-19 14:29
請仔細分析下我給你的優化代碼。
1：因為有這變量的初始換，才省了你代碼中的一堆else。
2：臨時變量和 ...

謝謝指點，突然恍然大悟了！！我居然把把&運算算錯了。。。光想著怎么復原該Bit位了。
這樣子確實精簡了好多代碼。非常感謝。

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-19 16:23

dyx811 發表于 2024-1-19 15:33
謝謝指點，突然恍然大悟了！！我居然把把&運算算錯了。。。光想著怎么復原該Bit位了。
這樣子確實精簡了 ...

都不對。

代碼是否被簡化，以c語言的簡潔程度來判斷是錯誤的。

只有匯編碼，也就單片機執行的機器碼，變簡潔了，才是真的優化。

你們搞的都是假優化。

作者: ydatou 時間: 2024-1-19 16:36

ydatou 發表于 2024-1-19 14:29
請仔細分析下我給你的優化代碼。
1：因為有這變量的初始換，才省了你代碼中的一堆else。
2：臨時變量和 ...

再看了下樓主代碼，當KeyFlag 不為1時，要返回上一次的key值，這確實需要一個全局變量，我給的優化代碼沒做到這點。
修改如下

unsigned char KeyScan(unsigned char KeyFlag)
{
static unsigned char old=0xff;
if (KeyFlag == 1)
{
unsigned char da = 0xff;
if (key1 == 0)
da &= 0xfe;
if (key2 == 0)
da &= 0xfd;
if (key3 == 0)
da &= 0xfb;
if (key4 == 0)
da &= 0xf7;
if (key5 == 0)
da &= 0xef;
if (key6 == 0)
da &= 0xdf;
old=da;
}
return old;
}

復制代碼

假如是使用51MCU，使用位變量更好，如下

unsigned char bdata gKey = 0xff;
sbit bKey1 = gKey ^ 0;
sbit bKey2 = gKey ^ 1;
sbit bKey3 = gKey ^ 2;
sbit bKey4 = gKey ^ 3;
sbit bKey5 = gKey ^ 4;
sbit bKey6 = gKey ^ 5;
unsigned char KeyScan(unsigned char KeyFlag)
{
if (KeyFlag == 1)
{
bKey1 = key1;
bKey2 = key2;
bKey3 = key3;
bKey4 = key4;
bKey5 = key5;
bKey6 = key6;
}
return gKey;
}

復制代碼

作者: dyx811 時間: 2024-1-20 21:22

ydatou 發表于 2024-1-19 16:36
再看了下樓主代碼，當KeyFlag 不為1時，要返回上一次的key值，這確實需要一個全局變量，我給的優化代碼沒 ...

bdta太好用了！不光完全實現了一堆位變量的整合，經過實驗，不光實現了既定要求,程序上還節省了大量空間。
我采用了 ydatou 大哥的編程思路，簡單，高效！
在此，感謝各位大佬們的熱心幫助！
期望大家在單片機領域有更深的造詣，在編程道路上技術越來越精湛！
祝愿各位在龍年 {“龍騰虎躍！心想事成！”}

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-20 21:38

dyx811 發表于 2024-1-20 21:22
bdta太好用了！不光完全實現了一堆位變量的整合，經過實驗，不光實現了既定要求,程序上還節省了大量空間 ...

我早就告訴你了你不看。

作者: zy0818 時間: 2024-1-21 00:34
學習各大佬的編程思路，深受啟發

作者: nearsea 時間: 2024-1-21 08:31
我們追求效率肯定是沒有錯的。對于現在的處理器來說，內存空間和運行速度基本上都是能滿足一般運行要求的，對于項目來說，可靠健壯的代碼和清晰明了的結構，是當前需要重點關注的。

作者: nearsea 時間: 2024-1-21 08:34
我們追求效率肯定是沒有錯的。
對于現在的處理器來說，內存空間和運行速度基本上都是能滿足一般運行要求的，對于項目來說，可靠健壯的代碼和清晰明了的文件架構，也許我們需要更重點關注的。

作者: TTQ001 時間: 2024-1-21 09:06
一個字節由 8 位組成。字節的按位操作廣泛用于數字變量，例如開關狀態、標志和數字輸出。

作者: Hephaestus 時間: 2024-1-21 12:31

TTQ001 發表于 2024-1-21 09:06
一個字節由 8 位組成。字節的按位操作廣泛用于數字變量，例如開關狀態、標志和數字輸出。

字節的概念多了去了，早年計算機一個字節6、7、8位的都有，TI C2000系列DSP一個字節16位，不存在8位操作，你還是見識的太少了。

作者: dyx811 時間: 2024-1-21 18:12

Hephaestus 發表于 2024-1-20 21:38
我早就告訴你了你不看。

我看了，當時沒有想到能這么用。主要看來還是學習少了！
以后定向大佬們學習！請受小弟一拜！！！！

作者: 老董 時間: 2024-2-9 22:58
可以用一個8位的io端口啊用6位寫程序時判斷io端口的狀態如P1=0xc0 就是“”11000000“” 就是一起按了6個按鍵

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