Code Optimieren

Sonke A. (soeni) 15.05.2008 13:52 #867796

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wie kann man den generell einen code auf speicherplatz optimieren? ich 
bin relativer neuling im uC Programmieren und habe mal ebend einen 
kleinen robotterarm gebaut. nix dolles, zwei servos und ein magnet. ich 
programmiere in c und sehe jezt nix, was den code übermäßig aufbläht. 
ich hab schon gelesen, dass man variablen am besten lokal definiert um 
so speicherplatz zu sparen, gibts da noch weitere einfache regeln? siend 
die vielleicht irgendwo aufgelistet zu finden?

Danke Schonmal im Voraus

Sönke

PS: Hier mein code (6504 bytes von 8000 ca. 80% im flash laut compiler):

#include <stdint.h>
#include <avr/io.h> 
#include <avr/interrupt.h>
#include <math.h>
#define __OPTIMIZE__ // Code Optimieren für richtige verzögerungszeit
#define F_CPU 8000000
#define RESET_X 230
#define RESET_Y 230
#define POINT 20
#include <util/delay.h>
// Servo Frame-Time:
#define FRAME_TIME 20 // msec
uint8_t horz, vert, i=0, mgn;
struct {
uint8_t x;
uint8_t y;
uint8_t mgn;
}point[POINT];
int play(){
uint8_t z=0, a, x, y;
  while((PINB & (1 << 4))){  // stoptaste gedrückt?
   if(z >= (POINT+1)){  // wenn zyklus zuende von vorne beginnen
   if(point[z].x <= 10){ 
     z=0;
   }              // Wenn kein Punkt gesetzt von vorne  beginnen
   if(point[z].y <= 10){
     z=0;
   while(a==0){
     if(x==point[z].x){
   }else{
    if(x > point[z].x) x--;
        if(x < point[z].x) x++;  //(annähern)
    a=0;
      OCR1A  = x*10;    // set Servo 1 to xms-position
      _delay_ms(10);
     if(y==point[z].y){
   }else{
    if(y > point[z].y) y--;
        if(y < point[z].y) y++;
    a=0;
       OCR1B  = y*10;    // set Servo 2 to xms-position
   // Magnetsteuerung (an aus)
   if(point[z].mgn==0){
     //PORTD |= (1 << 2);    /* setzt Bit 1 an PortD auf 1 */  // Lampe
     PORTE &= ~(1 << 0);   /* loescht Bit 0 an PortB */
   }else{
   PORTE |= (1 << 0);    /* setzt Bit 0 an PortB auf 1 */
     //PORTD &= ~(1 << 2);   /* loescht Bit 0 an PortD */      // Lampe
   x=point[z].x;
   y=point[z].y;
   z++;
   if(x==point[z].x && y==point[z].y){
       _delay_ms(1000);  // wenn zweimal der gleiche Punkt dann warten
return 0;
int main(void) {
//Pin Konfiguration
DDRB = 0x00; //PORT B als Eingang
DDRD = 0xFF; //PORT D als Ausgang
DDRE = 0xFF; //PORT E als Ausgang
PORTD |= (1 << 0);    /* setzt Bit 0 an PortD auf 1 */
PORTD |= (1 << 1);    /* setzt Bit 1 an PortD auf 1 */
PORTD |= (1 << 2);    /* setzt Bit 1 an PortD auf 1 */
// init timer 1:
ICR1   = FRAME_TIME * 1000;                      // PWM cycle time in usec
TCCR1A = (1<<COM1A1) | (1<<COM1B1) | (1<<WGM11); // OC1A/B clr on match, set on TOP
TCCR1B = (1<<WGM13) | (1<<WGM12) | (1<<CS11);    // TOP = ICR1, clk = sysclk/8 (->1us)
TCNT1  = 0;                                      // reset Timer
OCR1A  = 1000;    // set Servo 1 to 1ms-position
_delay_ms(10);
OCR1B  = 1000;    // set Servo 1 to 1ms-position
//_delay_ms(1000);
vert = 100;
horz = 100;
while(1==1){
  if(!(PINB & (1 << 0))){  // bit 0 wird abgefragt gesezt
     vert--;
   if(vert <= 0x32){  // fa == 250
   vert=0x32;
   OCR1A  = vert*10;    // set Servo 1 to xms-position
  if(!(PINB & (1 << 1))){  // bit 1 wird abgefragt gesezt
     vert++;
   if(vert >= 0xFA){
   vert=0xFA;
   OCR1A  = vert*10;    // set Servo 1 to xms-position
  // Horizontale bewegung runter
  if(!(PINB & (1 << 2))){  // bit 2 wird abgefragt gesezt
     horz--;
   if(horz <= 0x32){  // fa == 250
   horz=0x32;
   OCR1B  = horz*10;    // set Servo 2 to xms-position
  // Horizontale bewegung rauf
  if(!(PINB & (1 << 3))){  // bit 3 wird abgefragt gesezt
     horz++;
   if(horz >= 0xFA){
   horz=0xFA;
   OCR1B  = horz*10;    // set Servo 2 to xms-position
  //Magnet an/aus
  if(!(PINB & (1 << 4))){  // bit 4 wird abgefragt gesezt
   if(mgn==1){
     mgn=0;
     PORTD |= (1 << 2);    /* setzt Bit 1 an PortD auf 1 */  // Lampe
     PORTE &= ~(1 << 0);   /* loescht Bit 0 an PortE */      // Magnet
   }else{
     mgn=1;
     PORTD &= ~(1 << 2);   /* loescht Bit 0 an PortD */      // Lampe
     PORTE |= (1 << 0);    /* setzt Bit 0 an PortE auf 1 */  // Magnet
  _delay_ms(500);   // Zum Entprellen Warten
// Steuerung fertig
// Speicher löschen (Interner Reset)
  if(!(PINB & (1 << 7))){  // bit 7 wird abgefragt gesezt
     horz=RESET_Y;
   vert=RESET_X;
   OCR1A  = vert*10;    // set Servo 1 to xms-position
     _delay_ms(10);
   OCR1B  = horz*10;    // set Servo 2 to xms-position
   while(i>=1){  // Löschen der Punkte
   point[i].x=0;
   point[i].y=0;
   point[i].mgn=0;
   i--;
   //Schritt speichern
  if(!(PINB & (1 << 6))){  // bit 6 wird abgefragt gesezt
   point[i].x=vert;
   point[i].y=horz;
   point[i].mgn=mgn;
   i++;
   if(i>=POINT){
   i=POINT;
   PORTD &= ~(1 << 1);   /* loescht Bit 0 an PortB */
     _delay_ms(1000);
     PORTD |= (1 << 1);    /* setzt Bit 0 an PortB auf 1 */  
   // Abfrage desd Playtasters
  if(!(PINB & (1 << 5))){  // bit 5 wird abgefragt gesezt
  play();
  PORTD &= ~(1 << 1);   /* loescht Bit 0 an PortB */
     horz=RESET_Y;
   vert=RESET_X;
   OCR1A  = vert*10;    // set Servo 1 to xms-position
     _delay_ms(10);
   OCR1B  = horz*10;    // set Servo 2 to xms-position
  PORTD |= (1 << 1);    /* setzt Bit 0 an PortB auf 1 */   
  goto loop;
_delay_ms(50);   // Zum Entprellen Warten
return 0;

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Ulrich Gast 15.05.2008 14:00 #867800

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wird mit -Os compiliert?
Ansonsten sieht der Code schonmal gar nicht so schlecht aus. Sollte aber 
normalerweise kürzer sein.

ich lasse mir immer mit diesem Befehl:
avr-nm --size-sort --print-size *elf
anzeigen welches objekt wieviel speicher braucht

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Εrnst B. (ernst) 15.05.2008 14:02 #867802

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Ich vermute, du kompilierst den Code ohne Optimierung, und hast ein

1	`#define __OPTIMIZE__`

drinnen, um genau die Warnung deswegen auszublenden...


Also, #define raus, und echte Optimierung einschalten.

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Karl H. (kbuchegg) 15.05.2008 14:03 #867805

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Hast du die Compileroptimierung eingeschaltet?

~6KB für diesen Code kommen mir aus dem Bauch heraus
reichlich viel vor.

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Oliver Gast 15.05.2008 14:04 #867807

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Welchen Prozessor und welche Compilerversion nutzt du denn?

Nur so zum Vergleich mit WinAVR20071221 für einen Mega128:
Program:    4458 bytes ohne Optimierung (-O0)
Program:     960 bytes mit Optimierung auf Größe (-Os)

>#define _OPTIMIZE_ // Code Optimieren für richtige verzögerungszeit

???

Oliver

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Εrnst B. (ernst) 15.05.2008 14:05 #867808

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@Oliver:

>>#define _OPTIMIZE_ // Code Optimieren für richtige verzögerungszeit
>
> ???

die delay.h schreibt ne böse Warnung, wenn man versucht _delay_ms OHNE 
Optimierung zu verwenden...
mit dem #define wird man die Warnung los, aber das Problem besteht 
natürlich fort...

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Sonke A. (soeni) 15.05.2008 14:08 #867814

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wie schaltet man die den ein, ich dachte man macht das durch #define 
_OPTIMIZE_ wie den sonst?

habe einen atmega 8515

softwareversionen (avr studio)

AVR Studio    4.13.528
GUI Version    4, 13, 0, 528
AVR Simulator    1, 0, 2, 0
ATmega8515    222

Operating System
Major      5
Minor      1
PlatformID    2
Build      2600
Service Pack 3

Plugins:

AvrPluginAvrAsmObject  1, 0, 0, 45
AvrPluginavrgccplugin  1, 0, 0, 7
Stk500Dll      1, 0, 1, 0

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Karl H. (kbuchegg) 15.05.2008 14:11 #867818

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Im AVR Studio gibt es Menü einen Menüpunkt
 "Project" / "Configuration Options"

Im Dialog, der sich daraufhin öffnet, ist ziemlich weit
unten die Einstellung für Optimierung "Optimization".
Die stellst du mal auf -Os

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Εrnst B. (ernst) 15.05.2008 14:12 #867819

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nein, _OPTIMIZE_ wird vom Compiler automatisch definiert, wenn man die 
Optimierung eingeschaltet hat...
Zum "echten" Einschalten bei den Compiler-Optionen einfach -O0 durch -O2 
oder -Os ersetzen. (bzw. Hinzufügen, wenn -O0 nicht vorkommt)

Grundsätzlich sind Funktionen und #defines, die mit einem Unterstrich 
anfangen erstmal tabu für den Programmierer, und sollten nur eingesetzt 
werden, wenn man wirklich weiß, was man tut.

"_delay_ms" startet z.B. mit einem _, um den Anwender mitzuteilen: 
"Achtung, diese Funktion verhält sich evtl. nicht wie erwartet, braucht 
besondere Rahmenbedingungen, etc => Dokumentation aufmerksam lesen"

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Sonke A. (soeni) 15.05.2008 14:13 #867820

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danke code ist jezt be ca. 850 bytes so ist das ok

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