Optimization PIC 18F2431上的单位转换

给定每平方英寸（PSI）和兆帕（MPa）的压力，我有以下转换：

我需要转换后的最低值可能是1磅/平方英寸。我正在寻找的一个例子是：

psi = ((long)MPa*145)/100

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是否可以通过不使用

float

或

long

来优化内存和速度？我将在微控制器（PIC 18F2431）上实现这种转换。

你应该用2的幂除，这比用任何其他值除要便宜得多。如果类型不能为负，则使用无符号类型。根据MPa的类型及其最大值，您可以根据需要选择不同的分母。如果乘法不会溢出，则无需强制转换为更宽的类型

例如，如果

MPa

属于

uint16\u t

类型，则可以执行

psi=MPa*95052/（1UL
计算最大的
N
，使
MPa*1.45038*2^N<2^32

计算
K=floor（1.45038*2^N）
的常量值一次

对于
MPa


自
020以来

您需要确保
MPa
是
unsigned
（或相应地强制转换）

使用此方法可以避免浮点操作


为了获得更好的准确度，您可以使用
圆形
而不是
地板
，使您获得
K=1520834

在这种特定的情况下，它的结果很好，因为
2000*1520834
小于
2^32

但如果使用不同的最大值
MPa
或不同的转换标量，则可能不会

在任何情况下，对于
K
的每个值，
psi
的结果差异都是可以忽略的


顺便说一句，如果您不介意额外的内存，那么您可以使用查找表：


添加预先计算的全局变量
const unsigned short lut[2001]={…}
对于
MPa
的每个值，计算
psi=lut[MPa]
而不是
psi=（MPa*K）>>N
因此，您的程序将执行
load
操作，而不是
mul
+
shift
操作

但是，请注意，就运行时性能而言，这是否更有效取决于几个因素，例如分配查找表的内存段的可访问性、手头处理器的体系结构、运行时缓存启发法等

因此，您需要在程序上应用一些评测，以决定哪种方法更好。
MPa的最小值和最大值是多少？
MPa
在[0,20]范围内？值的范围是0~2000MPa。很抱歉，它是0~2000MPa[02000]而不是[0,20]。那么，您可以使用
psi=（MPa*1520833）>>20
或
psi=（（无符号）MPa*1520833）>>20
如果
MPa
不是
无符号的
。请看我下面的答案。请澄清1）MPa*95092将溢出一个16位整数。否则2）95052/65536将给出1，而不是整数除法的1.45。@EmbSysDev，所以不必担心。在16位int环境中，95052将具有适合它的任何类型（在本例中很可能是长的）。对于后一个答案，将首先执行乘法，而不是除法，因此结果不是1是的，我需要使用0~2000，对混淆感到遗憾。目前我使用浮点运算，并获得正确的结果。它不是一个非常快的应用程序，因此性能足够好。我只是想知道是否有更好的方法来执行。是的。使用long仍然比float快得多，并且消耗更少的代码空间，因为您不需要包含float库
psi = ((long)MPa*145)/100

psi = MPa*3041667/(1UL << 21);

psi = MPa*2970/(1U << 11);

psi = (MPa*2970)/2048; // = MPa*1.4501953125)