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与编译器开发商密切合作优化微控制器开发

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直接寻址

如在指针位移一节所述， AVR原来有一个页面直接寻址模式，但是，对于编译器该模式难于使用，且效率较低。由于我们需要更多的编码空间来增加位移量，因此取消了页面直接寻址模式。不过，如果完全没有直接寻址模式，代码效率也会降低，因为在有些情况下需要访问存放在数据存储器中的变量。尤其是处理静态字符时，代码开销将会很大(达到50%)，因为静态变量必须保存在数据存储器中，不能自动放置到寄存器中。为了克服代码效率低下的问题，我们占用一个16位地址来增加一些非页面直接寻址指令。这样，就可用一条指令来完成64KB数据空间的寻址。要访问如此大的一个存储器区域，访问指令必须是两个16位字。

如果访问的字节数少(例如读取一个字符)，使用这种寻址方式的效率高于指针方式。对于较大的区域，可能仍然是使用间接寻址比较有效(参见下面的示例)。

Loading of a character:

　　Indirect addressing (6 Bytes): Direct addressing (4 Bytes):

　LDI R30,LOW(CHARVAR) LDS R16,CHARVAR

　LDI R31,HIGH(CHARVAR)

　　　LD R16, Z

Loading of a long integer:

　Indirect addressing (12 Bytes) Direct addressing (16 Bytes)

　LDI R30,LOW(LONGVAR) LDS R0,LONGVAR

LDI R31,HIGH(LONGVAR) LDS R1,LONGVAR+1

　　　LDD R0,Z LDS R2,LONGVAR+2

　　　LDD R1,Z+1 LDS R3,LONGVAR+3

　　　LDD R2,Z+2

　　　LDD R3,Z+3

零标志传播

为实现条件转移，需要使用一些指令来操作由一些标志(flag)构成的AVR状态寄存器。跟在这类指令之后的条件转移指令(conditional branch instruction)是否执行转移，取决于这些标志的设置。使用运算指令操作这些标志，就可检查一个数A与另一个数B之间的大小关系。当被检查的数为8位的数时，不存在什么问题，因为所有标志都依赖一条指令设置的标志值。当被检查的数为16位或32位的数时(这在C语言中是常有的情况)，问题就有点棘手了，例如一个32位减法操作就相当于要连续进行4个8位减法操作，而每做一次8位减法，就会产生一组新的标志。

为传播进位标志，大多数处理器都包含一些能处理进位标志先前设置值的指令。例如，带进位的减法(SBC)指令；执行SBC A,B语句就相当于将A变成进位位。但要正确完成所有的条件转移操作，这里还有另一个标志需要传播，即零标志。

示例：

　　　A=R3:R2:R1:R0,

　　　B=R7:R6:R5:R4

我们打算从A中减去B，并如果A=B就跳转到一个指定位置。如果这个零标志只依赖于最后的运算指令，那么下面的指令将不会执行：

SUB R0,R4

　　　SBC R1,R5

　　　SBC R2,R6

　　　SBC R3,R7 ; R3=R7

　　　=> Zero flag set

　　　BREQ destination

这是因为BREQ指令使用的标志值只取决于最后的SBC指令设置的标志值。如果大多数高位直接相等，即便32位数不相等，零标志也将被置位，而转移也会被执行。这种问题也会出现在其他的条件转移上。