与传统的4／8位单片机相比，ARM的性能和处理能力是遥遥领先的。但与之相应控制工程网版权所有，ARM的系统设计复杂度和难度，较之传统的设计方法也大大提升了控制工程网版权所有，同时也大大拓展了针对ARM芯片特性进行优化的空间，例如针对指令流水线的优化、针对寄存器分配进行的优化等。

　    ARM在硬件上不支持除法指令，编译器是通过调用C库函数来实现除法运算的控制工程网版权所有，有许多不同类型的除法程序来适应不同的除数和被除数。但直接利用C库函数中的标准整数除法程序，根据执行情况和输入操作数的范围，要花费20～100个周期，消耗较多的软件运行时间。在实时嵌入式应用中，对时间参数较为敏感，故可以考虑如何优化避免除法消耗过多的CPU运行时间。

　    除法和模运算(／和％)执行起来比较慢，所以应尽量避免使用。但是，除数是常数的除法运算和用同一个除数的重复除法，执行效率会比较高。在ARM中，可以利用单条MUL指令实现乘法操作。本文将阐述如何用乘法运算代替除法运算，以及如何使除法的次数最少化。　

　　1  避免除法运算

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p;  　 在非嵌入式领域，因为CPU运算速度快、存储器容量大，除法操作通常都是不加考虑直接使用的。但在嵌入式领域，首先需要考虑的是这些除法操作是否是必须的。以对环形缓冲区操作为例，经常要用到除法，其实完全可以避免这些除法运算。

    假定有一个buffer_size大小的环形缓冲区，如图1所示，0ffset指定目前所在的位置。通过increment字节来增加offset的值，一般是这样写的：

0ffset=(Offset+increment)％buffer_size；

效率更高的写法是：

offset+=increment；

if(offset>=buffer_size){

    offset一=buffer_size；

}

    第一种写法要花费50个周期，而第二种因为没有除法运算，只须花费3个周期。这里假定increment<buff_er_size，在实际应用中这点应该是保证的。

    如果不能避免除法运算，那么就应尽量使除数和被除数是无符号的整数。有符号的除法程序执行起来更加慢，因为它们先要取得除数和被除数的绝对值，再调用无符号除法运算控制工程网版权所有，最后再确定结果的符号。　

　　2  充分利用商和余数

   　 许多C语言库中的除法函数返回商和余数。换句话说，每一个除法运算，余数是可以无偿得到的控制工程网版权所有，反之亦然。例如，要在屏幕缓冲区找到偏移量为offset的屏幕位置(x，y)，可以这样写：

typeclef struct{

  int  x；

  int y；

}point；

point getxy_v1(unsigned int offset，unslgned int bytes_per_line){

point p；

p．y=offset／lt)ytes_per_line；

p．x=offset -   p．y*  bytcs_per_line；

return p；

}

　

   　 这里，似乎对p．x使用减法和乘法CONTROL ENGINEERING China版权所有，少了一次除法运算；但是，实际上使用模运算或者取余操作效率更高，对

getxy_vl改进如下：

point getxy_v2(unsigned int offset，unsigned int bytes_per_line){

point P；

P．x=offset％bytes_per_1ine；

P．y=offset／bytes_per_line；

return P;

   　 从下面编译器的输出结果可以看到，只有一次除法调用。实际上，这个程序要比前面的getxy_vl少4条指令(注意，并不是对所有的编译器和C库都有这样的结果)。getxy_v2

  STMFD r13!，{r4，r14}；保存r4，lr人堆栈

  MOV  r4，rO    ；赋值后r4保存的为点P基址

  MOV  rO，r2    ；rO=bytes_per_line

  BL    rt_udiv    ；调用