1us的误差，足矣改变这个世界

————CSDN根号3

  首先，整数位运算要比乘除法要高效。如果学过计算机组成原理的，相信在初次接触二进制乘除法运算的时候，对补码一位乘法、原码恢复余数法、补码不恢复余数法等都一脸茫然，因为过程实在是太复杂，如果你想不起来，看一看当时老师(可能是你的)课件PPT：

  应当问一句：为什么这么复杂？答：因为CPU只会加法！应当说，这个世界只有加法，那些乘除法、开根号、微积分等等，都是加法的深度组合，而CPU现实加法的底层硬件之一就是位移器！相关内容在数字逻辑学中，再看一张课件PPT：

  所以，程序中使用位移比使用乘除法要高效，但不是任何时候，因为程序中存在一个2-8定律，对程序性能效率起作用的只有那20%的代码，因此如果去优化那其余的80%代码是徒劳的。这里所说的高效，是在优化那20%代码的基础上

  现在很多嵌入式编译器很强大，当识别到除数或者乘法因子（一般是常量）是2n倍，会自动编译成位移运算，比如大多数的ARM编辑器，就ARM Gcc 6.4而言，C语言和对应的汇编如下：   重点看asr r3, r3, #3，意思是把r3寄存器右移3位再把值存入r3，右移3位相当于除以23=8，所以编译器内部也会对乘除法进行优化，尽量用位移代替。当除数或者乘法因子是变量或者不是2n倍的时候，就会调用乘除法子程序，或者乘除法指令

  这里依然使用ARM gcc 6.4编译器，如果是整数变量进行乘除法运算，一般会调用乘除法子程序

  有若干种情况：   ① 当除数或者乘法因子是2n倍时，乘除法很容易转变为位移运算：二进制左移1位 == 十进制乘以2，二进制右移一位 == 十进制除以2   ②当除数或者乘法因子不是2n倍时：     1. 乘法运算也可以转变为位移运算，就是拆分成一个2t + K的数：     10 * 9 = 10 * (8+1) = (10 * 8) + (10 * 1) = 103 */ /* c = a/8 */ run_time:25.659256us run_time:31.724171us

  ARM Gcc 6.4编译器代码（裸机编程，与实际硬件有关）

  ARM Gcc 6.4编译器运行结果

  可以看到，乘除法的时间要比位移运算长，并且随着运算次数越多，他们时间差越大，在影响系统的20%代码内，1us的差距都将发生不可逆转的灾害

  大家都写过：   TH0 = (65536 - 1000) / 256; TL0 = (65536 - 1000) % 256   一般而言，单片机时钟会发生ms级中断，如果编译器比较强大，那么上述公式会自动转变为位移运算，如果编译器不支持，那么每次计算重载值都会花费一点时间，随着不断的积累，时间差就会很明显，如果这段代码存在那20%代码之内，为了那若干us的误差补偿，正确的写法应当是：   TH0 = (max_65536 - value_1000) >> 8 ; TL0 = (max_65536 - value_1000) & 0x00FF ;   当然，更好的方法是先计算好，得出一个常量，直接赋值，但是这样难以维护，要适当取舍。在其余代码中也经常看见位移运算代替乘除法，如果仔细阅读过STM32的HAL库函数源代码，你会发现位移运算随处可见