程序结构优化
1.程序编写结构
虽然书写格式不会影响生成代码的质量，但是在实际编写程序时还是需要遵循一定的书写规则，清晰简洁的程序有利于日后的维护。
编写程序时，特别是对于 While、for、do…while、if…else、switch…case 等语句，或者这些语句的嵌套组合，应该使用“缩进”的书写格式。
2、程序中使用的用户标识符除了要遵循标识符的命名规则外，一般不要使用代数符号（如a、b、x1、y1）作为变量名，应选用具有相关含义的英文单词（或缩写）或汉语拼音作为标识符，以增加程序的可读性，如：count、number1、red、work等。
3. 程序结构
C语言是一种高级编程语言，提供了非常完善的标准化过程控制结构。因此，在利用C语言设计单片机应用系统程序时，首先应注意尽可能采用结构化的编程方法，使整个应用系统程序结构清晰，便于调试和维护。
对于一个较大的应用程序来说，通常将整个程序按照功能划分为若干个模块，不同的模块完成不同的功能。
各个模块可以单独编写，甚至可以由不同的程序员编写。一般单个模块完成的功能比较简单，设计和调试也比较容易。在C语言中，一个函数可以看作是一个模块。
所谓程序模块化，不仅仅是将整个程序分成若干个功能模块，更重要的是还要注意保持模块间变量的相对独立性，即保持模块的独立性，尽量少使用全局变量等。对于一些常用的功能模块，也可以将其封装为应用程序库，以便在需要的时候直接调用。
但是，在使用模块化的时候，如果将模块分成太多小的部分，程序的执行效率会降低（进入和退出函数时保护和恢复寄存器需要一些时间）。
4. 定义常量
在程序设计过程中，如果将一些经常使用的常量直接写入程序中，一旦常量的值发生变化，就必须逐个查找程序中的所有常量，逐个进行修改，这样势必会降低程序的可维护性。因此，要尽可能地采用预处理命令法来定义常量，这样也可以避免输入错误。
5.减少判断语句
尽可能使用条件编译（ifdef）代替if语句，这有助于减少编译生成的代码的长度。
6. 表达
对于表达式中各种运算的优先级不明确或容易混淆的地方，应该使用括号来明确规定它们的优先级。表达式不宜过于复杂。如果表达式太复杂，读了很久之后就很难理解，不利于以后的维护。
7. 功能
对于程序中的函数，在使用之前应该说明函数的类型。函数类型的说明必须保证与原先定义的函数类型一致。对于无参数和返回值类型的函数，应添加“void”说明。如果需要缩短代码长度，可以将程序中一些常用的程序段定义为函数。
如果需要缩短程序的执行时间，可以在程序调试完成后，用宏定义代替某些函数。注意，宏应该在程序调试完成后再定义，因为大多数编译系统只有在宏展开后才会报错，这会增加调试的难度。
8. 尽量少用全局变量，多用局部变量
由于全局变量是放在数据存储器中的，定义一个全局变量就意味着 MCU 少了一个可用的数据存储器空间，如果定义了太多的全局变量，编译器就会没有足够的内存来分配。局部变量在 MCU 内部大多位于寄存器中，在大多数 MCU 中，使用寄存器的运算速度比数据存储器快，指令也更加丰富灵活，有利于生成更高质量的代码。另外，局部变量占用的寄存器和数据存储器可以在不同的模块中重复使用。
9.设置适当的编译器选项
很多编译器都有几种不同的优化选项，使用前应该了解每种优化选项的含义，然后选择最合适的一种。通常，一旦选择了最高级别的优化，编译器就会近乎病态地追求代码优化，这可能会影响程序的正确性，导致程序错误。
因此，你应该熟悉你所使用的编译器，知道在优化过程中哪些参数会受到影响，哪些参数不会受到影响。
代码优化
1.选择正确的算法和数据结构
你应该熟悉算法语言。用更快的二分查找法或随机查找法代替速度较慢的顺序查找法，用快速排序、归并排序或根排序代替插入排序或冒泡排序法，这些都可以大大提高程序执行的效率。
选择合适的数据结构也很重要，比如在一堆随机存储的数据中使用大量的插入和删除指令，要比使用链表快得多。数组和指针关系密切，一般来说，指针更灵活简洁，而数组更直观易懂。对于大多数编译器来说，使用指针比使用数组生成的代码更短，执行效率更高。
但在 Keil 中，情况正好相反，使用数组比使用指针生成的代码更短。
2. 使用尽可能最小的数据类型
如果可以使用字符类型（char）定义变量，就不要使用整型（int）变量来定义它；如果可以使用整型变量，就不要使用长整型（long int）；如果可以避免使用浮点型变量，就不要使用浮点型变量。
当然定义完变量之后不要超出它的作用域，如果赋值超出了变量的作用域，C编译器不会报错，但是程序运行会出错，而且这样的错误很难发现。
3.使用自增和自减指令
通常使用自增、自减指令和复合赋值表达式（如a-=1和a+=1等）可以生成高质量的程序代码。编译器通常可以生成inc和dec之类的指令，而当使用a=a+1或a=a-1之类的指令时，很多C编译器会生成2~3个字节的指令。
4.降低计算强度
你可以用计算量更少，但功能相同的表达式来替代原来复杂的表达式。如下：
（1）余数运算
a=a%8；
可以改为：
a=a&7;
注意：位操作只需一个指令周期即可完成，而大多数 C 编译器使用子程序来完成“%”操作，代码较长，执行速度慢。通常，如果只需要求 2n 的平方的余数，可以使用位操作代替。
（2）平方运算
a=pow(a,2.0);
可以改为：
a=a*a；
注意：在内置硬件乘法器的微控制器（如 51 系列）中，乘法比平方快得多，因为浮点数的平方是通过调用子程序来实现的。在内置硬件乘法器的 AVR 微控制器（如 ATMega163）中，乘法仅需 2 个时钟周期即可完成。
即使在没有内置硬件乘法器的 AVR 微控制器中，乘法子程序也比平方运算子程序更短、更快。如果要计算立方，例如：
a=pow(a,3.0);
改成：
a=a*a*a；
效率的提升更加明显。
（3）利用移位实现乘法、除法运算
a=a*4；
b=b/4；
可以改为：
a=a>2；
注意：通常，如果需要乘以或除以 2n，可以使用移位方法。在 ICCAVR 中，如果乘以 2n，则可以生成左移代码，如果乘以其他整数或除以任意数，则可以调用乘法和除法子程序。
通过 shift 方法生成的代码比调用乘法和除法子程序生成的代码效率更高。事实上，只要你乘或除一个整数，就可以使用 shift 方法得到结果，如：
a=a*9
可以改为：
一个=（一个
