單片機(jī)匯編程序編碼規(guī)范
軟件設(shè)計(jì)更多地是一種工程，而不是一種個(gè)人藝術(shù)。如果不統(tǒng)一編程規(guī)范，最終寫出的程序，其可讀性將較差，這不僅給代碼的理解帶來障礙，增加維護(hù)階段的工作量，同時(shí)不規(guī)范的代碼隱含錯(cuò)誤的可能性也比較大。
分析表明，編碼階段產(chǎn)生的錯(cuò)誤當(dāng)中，語法錯(cuò)誤大概占20%左右，而由于未嚴(yán)格檢查軟件邏輯導(dǎo)致的錯(cuò)誤、函數(shù)(模塊)之間接口錯(cuò)誤及由于代碼可理解度低導(dǎo)致優(yōu)化維護(hù)階段對(duì)代碼的錯(cuò)誤修改引起的錯(cuò)誤則占了一半以上。
可見，提高軟件質(zhì)量必須降低編碼階段的錯(cuò)誤率。如何有效降低編碼階段的錯(cuò)誤呢?這需要制定詳細(xì)的軟件編程規(guī)范，并培訓(xùn)每一位程序員，最終的結(jié)果可以把編碼階段的錯(cuò)誤降至10%左右，同時(shí)也降低了程序的測試費(fèi)用，效果相當(dāng)顯著。
本文從代碼的可維護(hù)性(可讀性、可理解性、可修改性)、代碼邏輯與效率、函數(shù)(模塊)接口、可測試性四個(gè)方面闡述了軟件編程規(guī)范，規(guī)范分成規(guī)則和建議兩種，其中規(guī)則部分為強(qiáng)制執(zhí)行項(xiàng)目，而建議部分則不作強(qiáng)制，可根據(jù)習(xí)慣取舍。
1.排版
規(guī)則1
程序塊使用縮進(jìn)方式，函數(shù)和標(biāo)號(hào)使用空格縮進(jìn)，程序段混合使用TAB和空格縮進(jìn)。縮進(jìn)的目的是使程序結(jié)構(gòu)清晰，便于閱讀和理解。
例如：
MOV R1, #00H
MOV R2, #00H
MOV PMR, #PMRNORMAL
MOV DPS, #FLAGDPTR
MOV DPTR, #ADDREEPROM
read1kloop:
read1kpage:
INC R1
MOVX A, @DPTR
MOV SBUF, A
JNB TI, $
CLR TI
INC DPTR
CJNE R1, #20H, read1kpage
INC R2
MOV R1, #00H
CPL WDI
CJNE R2, #20H, read1kloop ;END OF EEPROM
規(guī)則2
在指令的操作數(shù)之間的，使用空格進(jìn)行間隔，采用這種松散方式編寫代碼的目的是使代碼更加清晰。
例如：
CJNE R2, #20H, read1kloop ;END OF EEPROM
規(guī)則3
一行最多寫一條語句。
規(guī)則4
變量定義時(shí)，保持對(duì)齊。便于閱讀和檢查內(nèi)存的使用情況。
例如：
RegLEDLOSS EQU 30H ; VARIABLE ;
TESTLED==RegLEDLOSS.0
RegLEDRA EQU 31H ; VARIABLE
RUNLED_Flag EQU 32H ; VARIABLE ;
256ms改變一次RUNLED狀態(tài)
RUNLED_Def EQU 10H ; STATIC ;
16*32ms=500ms改變一次LED狀態(tài)
2.注釋
注釋的原則是有助于對(duì)程序的閱讀理解，注釋不宜太多也不能太少，太少不利于代碼理解，太多則會(huì)對(duì)閱讀產(chǎn)生干擾，因此只在必要的地方才加注釋，而且注釋要準(zhǔn)確、易懂、盡可能簡潔。注釋量一般控制在30%到50%之間。
規(guī)則1
程序在必要的地方必須有注釋，注釋要準(zhǔn)確、易懂、簡潔。
例如如下注釋意義不大：
MOV DXCE1COUNTER, #00H ; 將DXCE1COUNTER賦值為0
而如下的注釋則給出了額外有用的信息：
JNZ PcComm_Err ; 假如校驗(yàn)出錯(cuò)
規(guī)則2
注釋應(yīng)與其描述的代碼相近，對(duì)代碼的注釋應(yīng)放在其上方或右方(對(duì)單條語句的注釋)相鄰位置，不可放在下面，如放于上方則需與其上面的代碼用空行隔開。
規(guī)則3
頭文件、源文件的頭部，應(yīng)進(jìn)行注釋。注釋必須列出：文件名、作者、目的、功能、修改日志等。
規(guī)則4
函數(shù)頭部應(yīng)進(jìn)行注釋，列出：函數(shù)的目的、功能、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、涉及到的通用變量和寄存器、調(diào)用的其他函數(shù)和模塊、修改日志等。對(duì)一些復(fù)雜的函數(shù)，在注釋中最好提供典型用法。
規(guī)則5
對(duì)重要代碼段的功能、意圖進(jìn)行注釋，提供有用的、額外的信息。并在該代碼段的結(jié)束處加一行注釋表示該段代碼結(jié)束。
規(guī)則6
對(duì)于所有的常量，變量，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聲明(包括數(shù)組、結(jié)構(gòu)、類、枚舉等)，如果其命名不是充分自注釋的，在聲明時(shí)都必須加以注釋，說明其含義。
規(guī)則 7
維護(hù)代碼時(shí)，要更新相應(yīng)的注釋，刪除不再有用的注釋。保持代碼、注釋的一致性，避免產(chǎn)生誤解。
3.命名
規(guī)則 1
標(biāo)識(shí)符縮寫
形成縮寫的幾種技術(shù)：
1) 去掉所有的不在詞頭的元音字母。如screen寫成scrn, primtive寫成prmv。
2) 使用每個(gè)單詞的頭一個(gè)或幾個(gè)字母。如Channel Activation寫成ChanActiv，Release
Indication寫成RelInd。
3) 使用變量名中每個(gè)有典型意義的單詞。如Count of Failure寫成FailCnt。
4) 去掉無用的單詞后綴 ing, ed等。如Paging Request寫成PagReq。
5) 使用標(biāo)準(zhǔn)的或慣用的縮寫形式(包括協(xié)議文件中出現(xiàn)的縮寫形式)。如BSIC(Base Station
Identification Code)、MAP(Mobile Application Part)。
關(guān)于縮寫的準(zhǔn)則：
1) 縮寫應(yīng)該保持一致性。如Channel不要有時(shí)縮寫成Chan，有時(shí)縮寫成Ch。Length有時(shí)縮寫成Len，有時(shí)縮寫成len。
2) 在源代碼頭部加入注解來說明協(xié)議相關(guān)的、非通用縮寫。
3) 標(biāo)識(shí)符的長度不超過12個(gè)字符。
規(guī)則2
變量命名約定：<前綴> + 主體 ; 注釋
變量命名要考慮簡單、直觀、不易混淆。
前綴是可選項(xiàng)，表示變量類型，由于匯編中變量多是單字節(jié)變量，所以單字節(jié)變量可以不加前綴，對(duì)于bit和雙字節(jié)型變量，使用小寫的b和d作為前綴表示。
主體是必選項(xiàng)，可多個(gè)單詞(或縮寫)合在一起，每個(gè)單詞首字母大寫，其余部分小寫。
規(guī)則3
常量的命名
常量的命名規(guī)則：單詞的字母全部大寫，各單詞之間用下劃線隔開。
規(guī)則4
函數(shù)的命名
單詞首字母為大寫，其余均為小寫。函數(shù)名應(yīng)以一個(gè)動(dòng)詞開頭，即函數(shù)名應(yīng)類似一個(gè)動(dòng)詞斷語或祈使句。
例如：Test_Protect， Check_EEPROM， Init_Para
4.可維護(hù)性
規(guī)則1
函數(shù)和過程中關(guān)系較為緊密的代碼盡可能相鄰。
規(guī)則2
每個(gè)函數(shù)的源程序行數(shù)原則上應(yīng)該少于200行。
對(duì)于消息分流處理函數(shù)，完成的功能統(tǒng)一，但由于消息的種類多，可能超過200行的限制，不屬于違反規(guī)定。
規(guī)則3
語句嵌套層次不得超過5層。
嵌套層次太多，增加了代碼的復(fù)雜度及測試的難度，容易出錯(cuò)，增加代碼維護(hù)的難度。
規(guī)則4
避免相同的代碼段在多個(gè)地方出現(xiàn)。
當(dāng)某段代碼需在不同的地方重復(fù)使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)代碼段的規(guī)模大小使用函數(shù)調(diào)用或宏調(diào)用的方式代替。這樣，對(duì)該代碼段的修改就可在一處完成，增強(qiáng)代碼的可維護(hù)性。
規(guī)則5
每個(gè)函數(shù)完成單一的功能，不設(shè)計(jì)多用途面面俱到的函數(shù)。
多功能集于一身的函數(shù)，很可能使函數(shù)的理解、測試、維護(hù)等變得困難。使函數(shù)功能明確化，增加程序可讀性，亦可方便維護(hù)、測試。
規(guī)則6
在函數(shù)的項(xiàng)目維護(hù)文檔中，應(yīng)該指出軟件適用的硬件平臺(tái)及版本。
建議1
使用專門的初始化函數(shù)對(duì)所有的公共變量進(jìn)行初始化。
5.程序正確性、效率
規(guī)則1
嚴(yán)禁使用未經(jīng)初始化的變量。
引用未經(jīng)初始化的變量可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知的后果，特別是引用未經(jīng)初始化的指針經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，需特別注意。
規(guī)則2
防止內(nèi)存操作越界。
說明：內(nèi)存操作越界是軟件系統(tǒng)主要錯(cuò)誤之一，后果往往非常嚴(yán)重。
規(guī)則3
注意變量的有效取值范圍，防止表達(dá)式出現(xiàn)上溢或下溢。
規(guī)則4
防止易混淆的指令和操作數(shù)拼寫錯(cuò)誤。
規(guī)則5
避免函數(shù)中不必要語句，防止程序中的垃圾代碼，預(yù)留代碼應(yīng)以注釋的方式出現(xiàn)。
程序中的垃圾代碼不僅占用額外的空間，而且還常常影響程序的功能與性能，很可能給程序的測試、維護(hù)等造成不必要的麻煩。
規(guī)則6
通過對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的劃分與組織的改進(jìn)，以及對(duì)程序算法的優(yōu)化來提高空間效率。
這種方式是解決軟件空間效率的根本辦法。
規(guī)則7
循環(huán)體內(nèi)工作量最小化。
應(yīng)仔細(xì)考慮循環(huán)體內(nèi)的語句是否可以放在循環(huán)體之外，使循環(huán)體內(nèi)工作量最小，從而提高程序的時(shí)間效率。
規(guī)則8
在多重循環(huán)中，應(yīng)將最忙的循環(huán)放在最內(nèi)層。
規(guī)則9
避免循環(huán)體內(nèi)含判斷語句，將與循環(huán)變量無關(guān)的判斷語句移到循環(huán)體外。
目的是減少判斷次數(shù)。循環(huán)體中的判斷語句是否可以移到循環(huán)體外，要視程序的具體情況而言，一般情況，與循環(huán)變量無關(guān)的判斷語句可以移到循環(huán)體外，而有關(guān)的則不可以。
規(guī)則10
中斷和恢復(fù)
中斷程序應(yīng)該盡量短，應(yīng)該在中斷中進(jìn)行標(biāo)記，在主程序中處理。但實(shí)時(shí)性很高的程序段例外。
中斷時(shí)應(yīng)該保存所有涉及到的通用變量和寄存器，如A, PSW, DPTR等。
規(guī)則11
堆棧設(shè)置
堆棧對(duì)于程序非常重要，對(duì)于堆棧的設(shè)置要合理。堆棧太小，在嵌套調(diào)用和很容易溢出，造成系統(tǒng)故障;堆棧太大，浪費(fèi)RAM資源。
為了節(jié)約堆棧資源，中斷時(shí)要求不要保存太多資源，中斷嵌套和程序嵌套層數(shù)不要太多，盡量不要超過5層。這就要求合理的劃分功能模塊。
規(guī)則12
看門狗
看門狗電路用于在單片機(jī)死機(jī)時(shí)自動(dòng)復(fù)位。單片機(jī)需要定時(shí)向看門狗發(fā)送脈沖，俗稱”喂狗”。喂狗不可太勤，這樣看門狗沒有起到作用;也不可太慢，這樣容易造成單片機(jī)復(fù)位。正確的喂狗應(yīng)該在主循環(huán)中進(jìn)行，最好是建立一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)程。不可以在定時(shí)中斷中喂狗，應(yīng)為單片機(jī)有時(shí)可能會(huì)在主循環(huán)中死掉。
6.接口
規(guī)則1
去掉沒有必要的公共變量，編程時(shí)應(yīng)盡量少用公共變量。
公共變量是增大模塊間耦合的原因之一，故應(yīng)減少?zèng)]必要的公共變量以降低模塊間的耦合度。應(yīng)該構(gòu)造僅有一個(gè)模塊或函數(shù)可以修改、創(chuàng)建，而其余有關(guān)模塊或函數(shù)只訪問的公共變量，防止多個(gè)不同模塊或函數(shù)都可以修改、創(chuàng)建同一公共變量的現(xiàn)象。
規(guī)則2
當(dāng)向公共變量傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，要防止越界現(xiàn)象發(fā)生。
對(duì)公共變量賦值時(shí)，若有必要應(yīng)進(jìn)行合法性檢查，以提高代碼的可靠性、穩(wěn)定性。
規(guī)則3
盡量不設(shè)計(jì)多參數(shù)函數(shù)，將不使用的參數(shù)從接口中去掉，降低接口復(fù)雜度，減少函數(shù)間接口的復(fù)雜度。
規(guī)則4
對(duì)所調(diào)用函數(shù)的返回碼要仔細(xì)、全面地處理。
防止把錯(cuò)誤傳遞到后面的處理流程。如有意不檢查其返回碼，應(yīng)明確指明。
規(guī)則5
檢查接口函數(shù)所有輸入?yún)?shù)的有效性。
規(guī)則6
檢查函數(shù)的所有非參數(shù)輸入，如外部數(shù)據(jù)、公共變量等。
7.代碼可測性
規(guī)則1
模塊編寫應(yīng)該有完善的測試方面的考慮。
規(guī)則2
源代碼中應(yīng)該設(shè)計(jì)了代碼測試的內(nèi)容。
在編寫代碼之前，應(yīng)預(yù)先設(shè)計(jì)好程序調(diào)試與測試的方法和手段，并設(shè)計(jì)好各種調(diào)測開關(guān)及相應(yīng)測試代碼。
程序的調(diào)試與測試是軟件生存周期中很重要的一個(gè)階段，如何對(duì)軟件進(jìn)行較全面、高率的測試并盡可能地找出軟件中的錯(cuò)誤就成為很關(guān)鍵的問題。因此在編寫源代碼之前，除了要有一套比較完善的測試計(jì)劃外，還應(yīng)設(shè)計(jì)出一系列代碼測試手段，為單元測試、集成測試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)提供方便。
規(guī)則3
在同一項(xiàng)目組或產(chǎn)品組內(nèi)，要有一套統(tǒng)一的為集成測試與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)準(zhǔn)備的調(diào)測開關(guān)及相應(yīng)函數(shù)，并且要有詳細(xì)的說明。本規(guī)則是針對(duì)項(xiàng)目組或產(chǎn)品組的。
規(guī)則4
在同一項(xiàng)目組或產(chǎn)品組內(nèi)，調(diào)測打印出的信息串的格式要有統(tǒng)一的形式。信息串中至少要有所在模塊名(或源文件名)及行號(hào)。
統(tǒng)一的調(diào)測信息格式便于集成測試。
規(guī)則5
正式軟件產(chǎn)品中應(yīng)把調(diào)測代碼去掉(即把有關(guān)的調(diào)測開關(guān)關(guān)掉)。
規(guī)則6
用調(diào)測開關(guān)來切換軟件的DEBUG版和正式版，而不要同時(shí)存在正式版本和DEBUG版本的不同源文件，以減少維護(hù)的難度。
規(guī)則7
在軟件系統(tǒng)中設(shè)置與取消有關(guān)測試手段，不能對(duì)軟件實(shí)現(xiàn)的功能等產(chǎn)生影響。
即有測試代碼的軟件和關(guān)掉測試代碼的軟件，在功能行為上應(yīng)一致。
規(guī)則8
發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤應(yīng)該立即修改，并且若有必要記錄下來。
規(guī)則9
開發(fā)人員應(yīng)堅(jiān)持對(duì)代碼進(jìn)行徹底的測試(單元測試)，而不依靠他人或測試組來發(fā)現(xiàn)問題。
規(guī)則10
清理、整理或優(yōu)化后的代碼要經(jīng)過審查及測試。
規(guī)則11
代碼版本升級(jí)要經(jīng)過嚴(yán)格測試。
8.代碼編譯
規(guī)則1
打開編譯器的所有告警開關(guān)對(duì)程序進(jìn)行編譯。
防止隱藏可能是錯(cuò)誤的告警。
規(guī)則2
某些語句經(jīng)編譯后產(chǎn)生告警，但如果你認(rèn)為它是正確的，那么應(yīng)通過某種手段去掉告警信息。
ps：從網(wǎng)上收集了一些相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合我自己的經(jīng)驗(yàn)，歡迎拍磚，謝絕辱罵;
ps2：有些可能不常用，因?yàn)榇蠹覍懖坏侥敲撮L的代碼，就我自己寫的最長的匯編代碼也不超過10K行;
擴(kuò)展閱讀：手把手教您編寫第一個(gè)單片機(jī)程序
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