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图1：
图1 主画面
当用户在设置XX 上按下Enter 键之后，画面就切换到了设置XX 的界面，如图2：
图2 切换到设置XX 画面
程序如何判断用户处于哪一画面，并在该画面的程序状态下调用对应的功能键处理函数，而且保证良好的结构，是一
个值得思考的问题。
让我们来看看WIN32 编程中用到的"窗口"概念，当消息（message）被发送给不同窗口的时候，该窗口的消息处理函数
（是一个callback 函数）最终被调用，而在该窗口的消息处理函数中，又根据消息的类型调用了该窗口中的对应处理函数。
通过这种方式，WIN32 有效的组织了不同的窗口，并处理不同窗口情况下的消息。
我们从中学习到的就是：
（1）将不同的画面类比为WIN32 中不同的窗口，将窗口中的各种元素（菜单、按钮等）包含在窗口之中；
（2）给各个画面提供一个功能键"消息"处理函数，该函数接收按键信息为参数；
（3）在各画面的功能键"消息"处理函数中，判断按键类型和当前焦点元素，并调用对应元素的按键处理函数。
/* 将窗口元素、消息处理函数封装在窗口中 */
struct windows
{
BYTE currentFocus;
ELEMENT element[ELEMENT_NUM];
void (*messageFun) (BYTE keyValue);
…
};
/* 消息处理函数 */
void messageFunction(BYTE keyValue)
{
BYTE i = 0;
/* 获得焦点元素 */
while ( (element [i].ID!= currentFocus)&& (i < ELEMENT_NUM) )
{
i++;
}
/* "消息映射" */
if(i < ELEMENT_NUM)
{
switch(keyValue)
{
case OK:
element[i].OnOk();
break;
…
}
}
}
在窗口的消息处理函数中调用相应元素按键函数的过程类似于"消息映射"，这是我们从WIN32 编程中学习到的。编程
到了一个境界，很多东西都是相通的了。其它地方的思想可以拿过来为我所用，是为编程中的"拿来主义"。
在这个例子中，如果我们还想玩得更大一点，我们可以借鉴MFC 中处理MESSAGE_MAP 的方法，我们也可以学习MFC 定
义几个精妙的宏来实现"消息映射"。
处理数字键
用户输入数字时是一位一位输入的，每一位的输入都对应着屏幕上的一个显示位置（x 坐标，y 坐标）。此外，程序还
需要记录该位置输入的值，所以有效组织用户数字输入的最佳方式是定义一个结构体，将坐标和数值捆绑在一起：
/* 用户数字输入结构体 */
typedef struct tagInputNum
{
BYTE byNum; /* 接收用户输入赋值 */
BYTE xPos; /* 数字输入在屏幕上的显示位置x 坐标 */
BYTE yPos; /* 数字输入在屏幕上的显示位置y 坐标 */
}InputNum, *LPInputNum;
那么接收用户输入就可以定义一个结构体数组，用数组中的各位组成一个完整的数字：
InputNum inputElement[NUM_LENGTH]; /* 接收用户数字输入的数组 */
/* 数字按键处理函数 */
extern void onNumKey(BYTE num)
{
if(num==0|| num==1) /* 只接收二进制输入 */
{
/* 在屏幕上显示用户输入 */
DrawText(inputElement[currentElementInputPlace].xPos,
inputElement[currentElementInputPlace].yPos, "%1d", num);
/* 将输入赋值给数组元素 */
inputElement[currentElementInputPlace].byNum = num;
/* 焦点及光标右移 */
moveToRight();
}
}
将数字每一位输入的坐标和输入值捆绑后，在数字键处理函数中就可以较有结构的组织程序，使程序显得很紧凑。
整理用户输入
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xilinxue 发表于 2008/11/8 18:25:52
继续第2 节的例子，在第2 节的onNumKey 函数中，只是获取了数字的每一位，因而我们需要将其转化为有效数据，譬2楼 回复本楼
如要转化为有效的XXX 数据，其方法是：
/* 从2 进制数据位转化为有效数据：XXX */
void convertToXXX()
{
BYTE i;
XXX = 0;
for (i = 0; i < NUM_LENGTH; i++)
{
XXX += inputElement[i].byNum*power(2, NUM_LENGTH - i - 1);
}
}
反之，我们也可能需要在屏幕上显示那些有效的数据位，因为我们也需要能够反向转化：
/* 从有效数据转化为2 进制数据位：XXX */
void convertFromXXX()
{
BYTE i;
XXX = 0;
for (i = 0; i < NUM_LENGTH; i++)
{
inputElement[i].byNum = XXX / power(2, NUM_LENGTH - i - 1) % 2;
}
}
当然在上面的例子中，因为数据是2 进制的，用power 函数不是很好的选择，直接用"<< >>"移位操作效率更高，我们
仅是为了说明问题的方便。试想，如果用户输入是十进制的，power 函数或许是唯一的选择了。
总结
本篇给出了键盘操作所涉及的各个方面：功能键处理、数字键处理及用户输入整理，基本上提供了一个全套的按键处
理方案。对于功能键处理方法，将LCD 屏幕与Windows 窗口进行类比，提出了较新颖地解决屏幕、键盘繁杂交互问题的方
案。
计算机学的许多知识都具有相通性，因而，不断追赶时髦技术而忽略基本功的做法是徒劳无意的。我们最多需要"精通
"三种语言（精通，一个在如今的求职简历里泛滥成灾的词语），最佳拍档是汇编、C、C++（或JAVA），很显然，如果你"精
通"了这三种语言，其它语言你应该是可以很快"熟悉"的，否则你就没有"精通"它们.
C 语言嵌入式系统编程修炼之六:性能优化
作者:宋宝华 更新日期:2005-07-22
使用宏定义
在C 语言中，宏是产生内嵌代码的唯一方法。对于嵌入式系统而言，为了能达到性能要求，宏是一种很好的代替函数
的方法。
写一个"标准"宏MIN ，这个宏输入两个参数并返回较小的一个：
错误做法：
#define MIN(A,B) ( A <= B ? A : B )
正确做法：
#define MIN(A,B) （（A）<= (B) ? (A) : (B) )
对于宏，我们需要知道三点：
(1)宏定义"像"函数；
(2)宏定义不是函数，因而需要括上所有"参数"；
(3)宏定义可能产生副作用。
下面的代码：
least = MIN(*p++, b);
将被替换为：
( (*p++) <= (b) ?(*p++):(b) )
发生的事情无法预料。
因而不要给宏定义传入有副作用的"参数"。
使用寄存器变量
当对一个变量频繁被读写时，需要反复访问内存，从而花费大量的存取时间。为此，C 语言提供了一种变量，即寄存
器变量。这种变量存放在CPU 的寄存器中，使用时，不需要访问内存，而直接从寄存器中读写，从而提高效率。寄存器变
量的说明符是register。对于循环次数较多的循环控制变量及循环体内反复使用的变量均可定义为寄存器变量，而循环计
数是应用寄存器变量的最好候选者。
(1) 只有局部自动变量和形参才可以定义为寄存器变量。因为寄存器变量属于动态存储方式，凡需要采用静态存储方
式的量都不能定义为寄存器变量，包括：模块间全局变量、模块内全局变量、局部static 变量；
(2) register 是一个"建议"型关键字，意指程序建议该变量放在寄存器中，但最终该变量可能因为条件不满足并未成
为寄存器变量，而是被放在了存储器中，但编译器中并不报错（在C++语言中有另一个"建议"型关键字：inline）。
下面是一个采用寄存器变量的例子：
/* 求1+2+3+….+n 的值 */
WORD Addition(BYTE n)
{
register i,s=0;
for(i=1;i<=n;i++)
{
s=s+i;
}
return s;
}
本程序循环n 次，i 和s 都被频繁使用，因此可定义为寄存器变量。
内嵌汇编
程序中对时间要求苛刻的部分可以用内嵌汇编来重写，以带来速度上的显著提高。但是，开发和测试汇编代码是一件
辛苦的工作，它将花费更长的时间，因而要慎重选择要用汇编的部分。
在程序中，存在一个80-20 原则，即20%的程序消耗了80%的运行时间，因而我们要改进效率，最主要是考虑改进那
20%的代码。
嵌入式C 程序中主要使用在线汇编，即在C 程序中直接插入_asm{ }内嵌汇编语句：
/* 把两个输入参数的值相加，结果存放到另外一个全局变量中 */
int result;
void Add(long a, long *b)
{
_asm
{
MOV AX, a
MOV BX, b
ADD AX, [BX]
MOV result, AX
}
}
引用 xilinxue 2008/11/8 18:25:52 发表于2楼的内容
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xilinxue 发表于 2008/11/8 18:26:09
3楼 回复本楼首先要明白CPU 对各种存储器的访问速度，基本上是：
CPU 内部RAM > 外部同步RAM > 外部异步RAM > FLASH/ROM
对于程序代码，已经被烧录在FLASH 或ROM 中，我们可以让CPU 直接从其中读取代码执行，但通常这不是一个好办法，
我们最好在系统启动后将FLASH 或ROM 中的目标代码拷贝入RAM 中后再执行以提高取指令速度；
对于UART 等设备，其内部有一定容量的接收BUFFER，我们应尽量在BUFFER 被占满后再向CPU 提出中断。例如计算机
终端在向目标机通过RS-232 传递数据时，不宜设置UART 只接收到一个BYTE 就向CPU 提中断，从而无谓浪费中断处理时间；
如果对某设备能采取DMA 方式读取，就采用DMA 读取，DMA 读取方式在读取目标中包含的存储信息较大时效率较高，
其数据传输的基本单位是块，而所传输的数据是从设备直接送入内存的（或者相反）。DMA 方式较之中断驱动方式，减少了
CPU 对外设的干预，进一步提高了CPU 与外设的并行操作程度。
活用位操作
使用C 语言的位操作可以减少除法和取模的运算。在计算机程序中数据的位是可以操作的最小数据单位，理论上可以
用"位运算"来完成所有的运算和操作，因而，灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。举例如下：
/* 方法1 */
int i,j;
i = 879 / 16;
j = 562 % 32;
/* 方法2 */
int i,j;
i = 879 >> 4;
j = 562 - (562 >> 5 << 5);
对于以2 的指数次方为"*"、"/"或"%"因子的数学运算，转化为移位运算"<< >>"通常可以提高算法效率。因为乘除运
算指令周期通常比移位运算大。
C 语言位运算除了可以提高运算效率外，在嵌入式系统的编程中，它的另一个最典型的应用，而且十分广泛地正在被
使用着的是位间的与（&）、或（|）、非（~）操作，这跟嵌入式系统的编程特点有很大关系。我们通常要对硬件寄存器进行
位设置，譬如，我们通过将AM186ER 型80186 处理器的中断屏蔽控制寄存器的第低6 位设置为0（开中断2），最通用的做
法是：
#define INT_I2_MASK 0x0040
wTemp = inword(INT_MASK);
outword(INT_MASK, wTemp &~INT_I2_MASK);
而将该位设置为1 的做法是：
#define INT_I2_MASK 0x0040
wTemp = inword(INT_MASK);
outword(INT_MASK, wTemp | INT_I2_MASK);
判断该位是否为1 的做法是：
#define INT_I2_MASK 0x0040
wTemp = inword(INT_MASK);
if(wTemp & INT_I2_MASK)
{
… /* 该位为1 */
}
上述方法在嵌入式系统的编程中是非常常见的，我们需要牢固掌握。
总结
在性能优化方面永远注意80-20 准备，不要优化程序中开销不大的那80%，这是劳而无功的。
宏定义是C 语言中实现类似函数功能而又不具函数调用和返回开销的较好方法，但宏在本质上不是函数，因而要防止
宏展开后出现不可预料的结果，对宏的定义和使用要慎而处之。很遗憾，标准C 至今没有包括C++中inline 函数的功能，
inline 函数兼具无调用开销和安全的优点。
使用寄存器变量、内嵌汇编和活用位操作也是提高程序效率的有效方法。
除了编程上的技巧外，为提高系统的运行效率，我们通常也需要最大可能地利用各种硬件设备自身的特点来减小其运
转开销，例如减小中断次数、利用DMA 传输方式等。
引用 xilinxue 2008/11/8 18:26:09 发表于3楼的内容
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