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标题: 嵌入式开发常用的C语言工具代码 [打印本页]
作者: sunsili    时间: 2024-1-24 22:59
标题: 嵌入式开发常用的C语言工具代码

嵌入式开发常用的C语言工具代码


嵌入式开发中常用的C语言工具代码确实很重要。以下是一些利剑级别的C语言工具代码示例，以及它们的简要讲解。
1.循环队列（Circular Buffer）：
  1. typedef struct {
  2.     int buffer[SIZE];
  3.     int head;
  4.     int tail;
  5.     int count;
  6. } CircularBuffer;

  8. void push(CircularBuffer *cb, int data) {
  9.     if (cb->count < SIZE) {
  10.         cb->buffer[cb->head] = data;
  11.         cb->head = (cb->head + 1) % SIZE;
  12.         cb->count++;
  13.     }
  14. }

  16. int pop(CircularBuffer *cb) {
  17.     if (cb->count > 0) {
  18.         int data = cb->buffer[cb->tail];
  19.         cb->tail = (cb->tail + 1) % SIZE;
  20.         cb->count--;
  21.         return data;
  22.     }
  23.     return -1; // Buffer is empty
  24. }
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循环队列是一种高效的数据结构，适用于缓冲区和数据流应用，例如串口通信接收缓冲。
2.断言（Assertion）：
  1. #define assert(expression) ((void)0)
  2. #ifndef NDEBUG
  3. #undef assert
  4. #define assert(expression) ((expression) ? (void)0 : assert_failed(__FILE__, __LINE__))
  5. #endif

  7. void assert_failed(const char *file, int line) {
  8.     printf("Assertion failed at %s:%d\n", file, line);
  9.     // Additional error handling or logging can be added here
  10. }
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断言用于在程序中检查特定条件是否满足，如果条件为假，会触发断言失败，并输出相关信息
3.位域反转（Bit Reversal）：
  1. unsigned int reverse_bits(unsigned int num) {
  2.     unsigned int numOfBits = sizeof(num) * 8;
  3.     unsigned int reverseNum = 0;

  5.     for (unsigned int i = 0; i < numOfBits; i++) {
  6.         if (num & (1 << i)) {
  7.             reverseNum |= (1 << ((numOfBits - 1) - i));
  8.         }
  9.     }
  10.     return reverseNum;
  11. }
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该函数将给定的无符号整数的位进行反转，可以用于某些嵌入式系统中的位级操作需求。
4.固定点数运算（Fixed-Point Arithmetic）：
  1. typedef int16_t fixed_t;

  3. #define FIXED_SHIFT 8
  4. #define FLOAT_TO_FIXED(f) ((fixed_t)((f) * (1 << FIXED_SHIFT)))
  5. #define FIXED_TO_FLOAT(f) ((float)(f) / (1 << FIXED_SHIFT))

  7. fixed_t fixed_multiply(fixed_t a, fixed_t b) {
  8.     return (fixed_t)(((int32_t)a * (int32_t)b) >> FIXED_SHIFT);
  9. }
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在某些嵌入式系统中，浮点运算会较慢或不被支持。因此，使用固定点数运算可以提供一种有效的浮点数近似解决方案。
5.字节序转换（Endianness Conversion）：
  1. uint16_t swap_bytes(uint16_t value) { return (value >> 8) | (value << 8); }
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用于在大端（Big-Endian）和小端（Little-Endian）字节序之间进行转换的函数。
6.位掩码（Bit Masks）：
  1. #define BIT_MASK(bit) (1 << (bit))
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用于创建一个只有指定位被置位的位掩码，可用于位操作。
7.计时器计数（Timer Counting）：
  1. #include <avr/io.h>

  3. void setup_timer() {
  4.     // Configure timer settings
  5. }

  7. uint16_t read_timer() {
  8.     return TCNT1;
  9. }
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在AVR嵌入式系统中，使用计时器（Timer）来实现时间测量和定时任务。
8.二进制查找（Binary Search）：
  1. int binary_search(int arr[], int size, int target) {
  2.     int left = 0, right = size - 1;

  4.     while (left <= right) {
  5.         int mid = left + (right - left) / 2;
  6.         if (arr[mid] == target) {
  7.             return mid;
  8.         } else if (arr[mid] < target) {
  9.             left = mid + 1;
  10.         } else {
  11.             right = mid - 1;
  12.         }
  13.     }
  14.     return -1; // Not found
  15. }
  16. 用于在已排序的数组中执行二进制查找的函数。

  18. 9.位集合（Bitset）：

  20. #include <stdint.h>

  22. typedef struct {
  23.     uint32_t bits;
  24. } Bitset;

  26. void set_bit(Bitset *bitset, int bit) {
  27.     bitset->bits |= (1U << bit);
  28. }

  30. int get_bit(Bitset *bitset, int bit) {
  31.     return (bitset->bits >> bit) & 1U;
  32. }
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实现简单的位集合数据结构，用于管理一组位的状态。
这些代码示例代表了嵌入式开发中常用的一些利剑级别的C语言工具代码。它们在嵌入式系统开发中具有广泛的应用，有助于优化性能、节省资源并提高代码的可维护性。
来源地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/653484840





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