如何使用 _small_ 代码空间减少十六进制 ASCII 字符转换的代码空间



如何使用较小的代码空间减少十六进制 ASCII 字符转换的代码空间?

在嵌入式应用程序中,我的空间非常有限(注1(。 我需要将字节从串行 I/O 转换,将 ASCII 值"0"转换为"9",将"A"转换为"F"转换为通常的十六进制值 0 到 15。 此外,需要检测所有其他 240 种组合,包括"a"到"f"(作为错误(。

库函数(如scanf(), atoi(), strtol()(太大而无法使用。

速度不是问题。 代码大小是限制因素。

我目前的方法将 256 字节代码重新映射到 256 个代码,使得"0"到"9"和"A"到"Z"的值为 0 - 35。 任何关于如何减少或不同方法的想法都值得赞赏。

unsigned char ch = GetData(); // Fetch 1 byte of incoming data;
if (!(--ch & 64)) {           // decrement, then if in the '0' to '9' area ...
  ch = (ch + 7) & (~64);      // move 0-9 next to A-Z codes
}
ch -= 54;                     // -= 'A' - 10 - 1
if (ch > 15) { 
  ; // handle error
}

注 1:引导加载程序的 PIC 保护存储器中存在 256 条指令用于代码和常量数据(1 字节数据成本 1 条指令(。 此代码需要 ~10 条指令。 当前的ap需要重写并且只有1条备用指令,即使减少1条指令也是有价值的。 我正在一点一点地经历它。 还研究了整体重建。

注:附注16。 我更喜欢用"C"编码,但必须尽一切努力。 程序集代码如下。 不需要快速回答。

if (!(--ch & 64)) { 
  002D:DECF   44,F   002E:BTFSC  44.6    002F:GOTO   034     
  ch = (ch + 7) & (~64); 
  0030:MOVLW  07     0031:ADDWF  44,W    0032:ANDLW  BF    0033:MOVWF  44
}// endif 
ch -= 54; 
  0034:MOVLW  36     0035:SUBWF  44,F

[编辑最佳解决方案]
按照@GJ的建议优化现有解决方案。在 C 语言中,执行ch += 7; ch &= (~64);而不是ch = (ch + 7) & (~64);保存了 1 条指令。通过无需在if()内重新加载ch,可以进行组装以节省另一个。

PIC16系列是RISC MCPU,因此您可以尝试优化ASM代码。这是你的c编译器asm代码...

    decf    ch, f
    btfsc   ch, 6
    goto    Skip
    movlw   07
    addwf   ch, w
    andlw   0xBF
    movwf   ch
Skip    
    movlw   0x36
    subwf   ch, f

这是我对上层代码的优化...

   decf     ch, w         //WREG = (--ch)
   btfsc    WREG, 6       //if (!(WREG & 64)) {
   goto     Skip  
   addlw    7             //WREG += 7
   andlw    0xBF          //WREG &= (~64)
Skip
   addlw    0x100 - 0x36  //WREG -= 54;
   movwf    ch            //ch = WREG
//
   addlw    0x100 - 0x10  //if (WREG > 15) { 
   btfsc    STATUS, 0     //Check carry
   goto     HandleError

。所以只有 7 个操作码(少 2 个(没有范围错误检查和 10 个操作码有范围错误检查!

编辑:也试试这个PIC16 c编译器优化功能,不确定是否有效...

WREG = (--ch);                   
if (!(WREG & 64)) {              // decrement, then if in the '0' to '9' area ...
  WREG = (WREG + 7) & (~64);     // move 0-9 next to A-Z codes
}
ch = WREG - 54;                  // -= 'A' - 10 - 1 
if (WREG > 15) {    
  ; // handle error 
}

编辑II:添加的版本与非XLP技术制造的旧PIC16 MCPU兼容,但代码大小长一个操作码。

    decf    ch, f         ;//ch = (--ch)
    movf    ch, w         ;//WREG = ch
    btfsc   ch, 6         ;//if (!(ch & 64)) {
    goto    Skip  
    addlw   7             ;//WREG += 7
    andlw   0xBF          ;//WREG &= (~64)
Skip
    addlw   0x100 - 0x36  ;//WREG -= 54;
    movwf   ch            ;//ch = WREG
//    
    addlw   0x100 - 0x10  ;//if (WREG > 15) { 
    btfsc   STATUS, 0     ;//Check carry
    goto    HandleError

编辑三:解释

"D Kruegers"解决方案也非常好,但需要一些修改......

此代码..

  if (((ch += 0xC6) & 0x80) || !((ch += 0xF9) & 0x80)) {
    ch += 0x0A;
  }

。我们可以翻译成...

  if (((ch -= ('0' + 10)) < 0) || ((ch -= ('A' - '0' - 10)) >= 0)) {
    ch += 10; 
  }

之后,我们可以在 asembler 中进行优化...

        call    GetData 
//if GetData return result in WREG then you do not need to store in  ch and read it again!
//      movwf   ch
//      movf    ch, w
        addlw   0x100 - '0' - 10     //if (((WREG -= ('0' + 10)) < 0) || ((WREG -= ('A' - '0' - 10)) >= 0)) {
        btfss   STATUS, 0   
        goto    DoAddx
        addlw   0x100 - ('A' - '0' - 10)
        btfsc   STATUS, 0       
    DoAddx
        addlw   10                   //WREG += 10; }
        movwf   ch                   //ch = WREG;       
        addlw   0x100 - 0x10         //if (WREG > 15) { 
        btfsc   STATUS, 0            //Check carry
        goto    HandleError

通过良好的编译器优化,这可能会占用更少的代码空间:

unsigned char ch = GetData(); // Fetch 1 byte of incoming data;
if (((ch += 0xC6) & 0x80) || !((ch += 0xF9) & 0x80)) {
  ch += 0x0A;
}
if (ch > 15) { 
  ; // handle error
}

也许使用 ctype.h 的isxdigit()

if( isxdigit( ch ) )
{
    ch -= (ch >= 'A') ? ('A' - 10) : '0' ;
}
else
{
    // handle error
}

这是否更小将在很大程度上取决于isxdigit的实现,也许还有编译器和处理器架构,但值得一试,而且更具可读性。 isxdigit() 通常是一个宏,因此没有函数调用开销。

另一种方法是无条件执行转换,然后检查结果的范围:

ch -= (ch >= 'A') ? ('A' - 10) : 
                    (ch >= '0') ? '0' : 0 ;
if( ch > 0xf )
{
    // handle error
}

我怀疑后者会更小,但在某些情况下,修改错误时ch可能没有帮助,例如报告原始值时出错。

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