本帖最后由 Litthins 于 2022-2-11 18:32 编辑
#技术资源#
N32G435是国民技术新推出的通用型MCU，采用ARM Cortex-M4内核+FPU，单周期硬件乘除法，最高主频108MHz。数据手册中使用Dhrystone作为性能评价指标（135DMIPS）；却没有CoreMark的相关数据。那么N32G435能跑多少分？本文介绍使用Keil将CoreMark移植到N32G43XCL-STB开发板的一般方法。
第一部分 工程创建 N32G435的支持包需要单独安装，目前版本为0.9.2，pack全称“Nationstech.N32G43x_DFP.0.9.2.pack”，安装pack后使用Keil创建新工程，选择N32G435CB，如下图所示。
新建工程下是没有资源文件的，需要手动添加。依赖文件、中间件和参考例程打包在压缩文件Nationstech.N32G43x_Library中，目前的版本是1.1.0，全称“Nationstech.N32G43x_Library.1.1.0.7z”。解压后找到firmware\CMSIS\core、firmware\CMSIS\device和firmware\n32g43x_std_periph_driver，依次复制到工程目录下，从projects\n32g43x_EVAL\examples中获取main.c\main.h\n32g43x_it.c和n32g43x_it.h文件。
完成资源整理后，打开工程配置选项，设置编译器版本为V6.16，勾选使用MicroLIB。
点选C/C++选项卡，在预处理符号中添加：N32G43X, USE_STDPERIPH_DRIVER, USE_FULL_ASSERT
采用-Ofast优化，勾选优化选项中的Link-Time Optimization，资源包含路径可参考下图。
打开调试选项卡，右侧调试器选择CMSIS-DAP Debugger。点击Settings进入调试器配置页面。
在配置页面中选择CMSIS-DAP-NSLink，点击OK即可。至此新工程创建完成。
第二部分 工程测试 CoreMark的测试结果最终表示为Iterations/Sec，也就是每秒迭代数，因此需要为其提供计时功能。这里使用TIM2以每1ms产生一个中断，控制PC15反转电平，使用虚拟示波器观察波形以测试工程配置是否正确。设置系统时钟为108MHz，APB1四分频27M，注意如果APB1的分频系数大于1，则TIM2的时钟频率加倍，即TIM2时钟为54M。
时钟初始化代码：
- RCC_ConfigPclk1(RCC_HCLK_DIV4);
- RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_TIM2, ENABLE);
- RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOC, ENABLE);
- void TIM_CFG(void)
- {
- TIM_TimeBaseStructure.Period = 1000-1;
- TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = 54-1;
- TIM_TimeBaseStructure.ClkDiv = 0;
- TIM_TimeBaseStructure.CntMode = TIM_CNT_MODE_UP;
- TIM_InitTimeBase(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
- TIM_ConfigInt(TIM2, TIM_INT_UPDATE, ENABLE);
- }
- void NVIC_CFG(void)
- {
- NVIC_InitType NVIC_InitStructure;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- }
第三部分 CoreMark移植 CoreMark是衡量嵌入式系统中微控制器性能的基准。通过列表处理、矩阵处理、状态机和CRC等算法测试系统性能。测试软件是开源的，可以在官方网站EEMBC’s CoreMark®找到。网页截图如下。
解压下载好的压缩包，得到文件结构如下图左侧所示。将simple文件夹下的core_portme.c和core_portme.h复制到USER文件夹中。新建COREMARK文件夹，将core_list_join.c、core_main.c、core_matrix.c、core_state.c、core_util.c、coremark.h等文件复制进去。
完成文件复制后，新文件分组可参考下图，注意工程路径中也要添加COREMARK文件夹。
由于core_main.c文件已提供了main()函数，因此原main()函数将无法使用。作为替代，新main()函数执行时会调用core_portme.c中的portable_init()函数，移植时需要将原工程中MCU初始化代码复制到portable_init()函数中并删除原main.c文件。 相关初始化函数如下，设置时钟相关：
- void RCC_CFG(void)
- {
- RCC_ConfigPclk1(RCC_HCLK_DIV4);
- RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_TIM2, ENABLE);
- RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOC, ENABLE);
- RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOA, ENABLE);
- RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_USART1,ENABLE);
- }
- void GPIO_CFG(void)
- {
- GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
- GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);
- /* Configure USARTx Tx as alternate function push-pull */
- GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_9;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_AF4_USART1;
- GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
-
- /* Configure USARTx Rx as alternate function push-pull and pull-up */
- GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_10;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pull = GPIO_Pull_Up;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_AF4_USART1;
- GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
- }
- void USART_CFG(void)
- {
- USART_StructInit(&USART_InitStructure);
- USART_InitStructure.BaudRate = 115200;
- USART_InitStructure.WordLength = USART_WL_8B;
- USART_InitStructure.StopBits = USART_STPB_1;
- USART_InitStructure.Parity = USART_PE_NO;
- USART_InitStructure.HardwareFlowControl = USART_HFCTRL_NONE;
- USART_InitStructure.Mode = USART_MODE_RX | USART_MODE_TX;
- /* Configure USARTx */
- USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
- /* Enable the USARTx */
- USART_Enable(USART1, ENABLE);
- }
- void TIM_CFG(void)
- {
- /* Time base configuration */
- TIM_TimeBaseStructure.Period = 1000-1;
- TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = 54-1;
- TIM_TimeBaseStructure.ClkDiv = 0;
- TIM_TimeBaseStructure.CntMode = TIM_CNT_MODE_UP;
- TIM_InitTimeBase(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
- /* TIM2 enable update irq */
- TIM_ConfigInt(TIM2, TIM_INT_UPDATE, ENABLE);
- }
- void NVIC_CFG(void)
- {
- NVIC_InitType NVIC_InitStructure;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- }
- int fputc(int ch, FILE* f)
- {
- USART_SendData(USART1, (uint8_t)ch);
- while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXDE) == RESET)
- ;
- return (ch);
- }
- unsigned long time_ms_ticks=0;
- void start_time(void)
- {
- TIM_Enable(TIM2, ENABLE);
- }
- Void stop_time(void)
- {
- TIM_Enable(TIM2, DISABLE);
- }
- CORE_TICKS get_time(void)
- {
- return time_ms_ticks;
- }
- void TIM2_IRQHandler(void)
- {
- TIM_ClrIntPendingBit(TIM2, TIM_INT_UPDATE);
- time_ms_ticks=time_ms_ticks+1;
- }
- #define EE_TICKS_PER_SEC 1000
- //#define NSECS_PER_SEC CLOCKS_PER_SEC
- //#define CORETIMETYPE clock_t
- //#define GETMYTIME(_t) (*_t = clock())
- //#define MYTIMEDIFF(fin, ini) ((fin) - (ini))
- //#define TIMER_RES_DIVIDER 1
- //#define SAMPLE_TIME_IMPLEMENTATION 1
- //static CORETIMETYPE start_time_val, stop_time_val;
- volatile ee_s32 seed4_volatile = 3000;
- #define COMPILER_VERSION "Clang 13.0.0"
- #define COMPILER_FLAGS "-Ofast"
N32G435，108MHz，267.35分！参考N32G45x系列144MHz，180DMIPS，CoreMark跑分480分；N32G435在108MHz下135DMIPS，初略估算，135/180*108/144*480=270分，与测试结果接近。测试工程已通过附件分享，如有需要可下载参考。
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