Cypress Semiconductor與HI-TECH Software共同發表一款最新的編譯器技術，能有效擴充可動態調整的PSoC混合訊號陣列中的記憶體容量與效能。此新款符合ANSI規範的C語言編譯器—「專為PSoC混合訊號陣列量身設計的HI-TECH C PRO」，運用HI-TECH的「Omniscient Code Generation(OCG)」全知程式碼產生技術，可大幅縮減PSoC程式碼大小。

PSoC混合訊號陣列將可編程的類比與數位功能與8位元MCU核心整合在一起，並包含最大可達32Kbyte的快閃記憶體，及最大可達2Kbyte的SRAM。PSoC混合訊號陣列可廣泛運用在各種注重成本、及有空間限制的消費性應用，包括：觸控螢幕介面、馬達控制、以及近距離偵測等。PSoC元件具備動態調整功能，並可由同一個矽元件執行多個獨立運作的功能，因此能降低元件數量、機板空間、以及電源消耗。

雖然將可重新組態的功能加入到PSoC元件不會增加所需的矽元件數量，但每個可重新組態的功能將需要更多的程式碼。在某些應用中，增加功能會讓程式碼增加並超過晶片內建快閃記憶體的容量。此外，更大的軟體堆疊和設計變化的需求，促使晶片內建SRAM的使用狀況不斷接近極限，增加未偵測堆疊溢滿的機會。目前解決SRAM與快閃記憶體諸多限制的解決方案有下列3個：（1）限制產品的功能；（2）將應用移轉至包含更多SRAM與快閃記憶體容量的更大的PSoC元件；（3）撰寫組譯語言程式碼，以縮小程式、堆疊、以及變數的數量，這種方法非常耗時費力，並讓程式碼的移植能力大幅受限。這些替代方案的都不實用。

鎖定PSoC混合訊號陣列的HI-TECH C PRO編譯器採用OCG技術，在檢查所有程式模組後，再進行編譯與指標、暫存器、和堆疊配置的最佳化，以及刪除多餘程式碼等作業。編譯器亦釋放出SRAM空間，並針對所有非遞迴與非重進入的程式碼，編譯直接定址與最佳化函數堆疊，以減少PSoC元件索引暫存器競用資源的狀況。由於縮小的程式碼能在更少的週期內執行完畢，因此，新款編譯器亦可增加PSoC元件的效能。

因為OCG知道變數與已編譯堆疊需要多少記憶體，並可隨時配置，如此可讓SRAM的使用能更有效率，甚至能研判指標變數的範圍，並在適當的時機配置單位元指標。編譯器可藉此增加可用SRAM的容量，有時增加的幅度相也當可觀。此外，根據統計數據設定的堆疊，可增加到程式需要的最大深度，OCG並可藉以防範可能導致嚴重故障的堆疊滿溢狀況。

掃瞄所有程式模組，並對應至呼叫圖與指標參考圖功能

在準備編譯時，OCG編譯器會針對程式中每個模組，建立部份編譯的程式函式庫。然後再搜尋所有對應至程式的函式庫功能，並建立一個“呼叫圖”。在呼叫圖完成後，從頭到尾都沒有被呼叫的函式就會被移除，編譯器會找出並標示被稱為「重新進入」的函式，像是在主程式碼與中斷函式中的函式。

OCG編譯器亦會在每個程式模組中，為每個指標產生一個指標參考圖。因為編譯器知道任何指標所定址的物件尺寸，因此可偵測出任何一個存取靜態配置物件端的動作，並警告程式設計師可能的無效記憶體存取動作。從未啟動過的指標將會被刪除，並在編譯時間內發出適當警告。此外，編譯器亦提供開發工程師一個相當有價值的除錯報告，可顯示出所有指標及其目標物件。編譯器還會在不同原始碼檔案中，先確認出彼此不相容的變數或物件，並向使用者提出警告。

針對變數與堆疊進行最佳化，釋出SRAM資源

傳統的編譯器一般會對變數尺寸做最壞狀況的假設。這種模式導致SRAM資源的使用效率低落。由於編譯器知道所有變數的大小，因此僅會配置需要的記憶體來儲存每個變數，並能依應用的程度，配合釋放出最高達10%或更多的SRAM空間。

在許多低成本8位元可編程元件中，PSoC混合訊號陣列使用相同的SRAM空間來儲存軟體函數堆疊與資料變數。若沒有配置足夠的SRAM空間來配合動態堆疊的最大容量，堆疊可能就會溢滿到資料變數空間，而造成程式當機。

排除PSoC索引暫存器競爭資源的窘境

要存取儲存在PSoC元件中動態堆疊內的資料，需要先拿到僅用來移動與移除暫存器內容的堆疊指標，並傳送到可存取資料的索引暫存器。由於PSoC元件僅含有一個索引暫存器，因此動態配置的堆疊會造成競用稀有資源的狀況。此外，若堆疊指標變更，或索引暫存器改用於其他用途，堆疊指標就必須先儲存，然後重新複製到索引暫存器。每次指標複製出或寫入到索引暫存器時，都分別需要4與10個時脈週期，經常存取動態堆疊的應用程式，會導致系統需要使用超過某些數量的程式碼，才能執行系統功能。

最佳化PSoC記憶體使用模式

PSoC混合訊號陣列擁有一個分頁式SRAM架構，無論任何時刻都僅能存取256位元組的SRAM。要存取其他記憶體分頁，需要透過分頁選擇暫存器(PSR)進行重置。每個PSR重置動作需要3位元組的程式碼以及12個週期來執行。若分頁中一個使用中的資料(像是一個中斷常式)必須寫入另一個記憶體分頁，就需要使用更多程式碼和更多時脈週期。例如，Page0被自動選取用來支援中斷常式。若中斷常式需要存取Page0以外其他分頁中的變數時，就須先儲存PSR，再變更記憶體存取模式，然後PSR再載入其他分頁位址。之後PSR必須回復原先的狀態，然後再進行中斷。

HI-TECH支援OCG的編譯器擁有智慧型功能，能偵測到所有程式模組使用的變數與指標，以及它們所使用的頻率，並且再產生程式碼之前，就已經知道堆疊需要多少容量，以及應該配置的區域。它會把最常用到的變數配置到最方便存取的RAM，並把較不常用到的資料放到分頁RAM。結果可以避免讓程式碼設定分頁選擇暫存器，並可藉此增進程式碼密度，進而大幅提升效能。

能與PSoC Designer v4.4整合

HI-TEC支援OCG技術的編譯器，可完全整合至用於PSoC混合訊號陣列的Cypress PSoC Designer整合式開發環境(IDE)。