STR9指令速度

只看该作者 · 2007-3-30 12:32

"Sequential burst operation up to 96M"

经测试，顺序执行时确实能达到96M的速度。
但是跳转指令的执行速度很慢。一个跳转指令大约需要5个指令周期。

谁有办法让跳转指令的执行效率更高点呀？

只看该作者 · 2007-3-30 14:49

关注中，支持一下。

只看该作者 · 2007-3-30 16:58

arm 9 的跳转成功一定要有至少3个延迟，跳转不成功到时没有延迟，所以你只有修改程序将if语句的内容变为主程序的一部分。

只看该作者 · 2007-3-30 18:05

我的测试程序如下：
u16 * addr1=(u16 *)(0x2C000000),* addr2=(u16 *)(0x2C000000)+ 0xFFFF;
u16 data1=0x0,data2=0xFFFF;
while(1)
{
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
}

它们的汇编代码：

0X0025CC  STRH R9 [R7, #0]
0X0025D0  STRH R9 [R8, #0]
0X0025D4  B 0X0025CC

结果发现高电平比低电平多出50ns(96M时钟)，也就是说指令"B 0X0025CC"用了5个指令周期。

不知道你说的 branch queue 选项是什么意思，是在哪加呢？

只看该作者 · 2007-3-31 17:23

首先说说 arm的特性，您只有到exe阶段之后才能的到目的地址（但是这也是个了不起的方法），同时由于要重新刷新pipe line 然后去取目的地址,以及flash的滞后性，所以会造成较大延迟。
为了平衡这个弱项，cpu 会在取跳转指令的时候会同时检查branch queue，如果这个地址存在，那么对应的项中就包含着跳转的目的地址，cpu 在下一次就会去取目的地址而不是 brach 后面的指令。到底跳转成功与否要到id 之后才可以知道。这样如果成功几乎没有延迟。对于上面代码的结果，我想你应该没有打开这个选项。

我确信st 的arm 9有这个功能因为我曾经问过浪淘沙，是要设置一个寄存器具体哪一个我忘记了。
你找找你的datasheet吧。
祝你顺利。

1万 · 2007-4-1 11:40

5楼说的是对的。

明天我们会有人回答如何使用Branch Queue的问题。谢谢！

只看该作者 · 2007-4-2 09:54

我想你指的branch queue就是Pre-Fetch Queue and branch cache.
我在程序中已经将它打开了，要不然顺序执行的指令速度都达不到96M.
我用的打开Pre-Fetch Queue and branch cache的代码如下：
SCU_PFQBCCmd(ENABLE);

只看该作者 · 2007-4-2 12:19

1)确定程序是在内部flash(它是哈佛结构).
2)如果1成立验证如下前3句代码中的高低之差

0X0025CC  STRH R9 [R7, #0]
0X0025D0  STRH R9 [R8, #0]
0X0025C4  STRH R9 [R7, #0]
0X0025D8  STRH R9 [R8, #0]

0X0025DC  B 0X0025CC
3）如果2的结果是高低相等，而且也确定打开了branch queue,如果是我就只有怀疑st了 :-）。

只看该作者 · 2007-4-2 15:16

我原本的程序就是：
while(1)
{
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
}
和你现在的一样。

只看该作者 · 2007-4-2 15:54

我的疏忽,回头看到你往奇地址写双字节(*addr2 = data2; //往EMI总线上写1 )难道不会产生异常么?！,换成偶地址去测上面的代码。

只看该作者 · 2007-4-2 17:51

addr2=(u16 *)(0x2C000000)+ 0xFFFF;
addr2就是一个偶地址，因为以上语句相当于：
addr2=(u16 *)(0x2C000000+ 2*0xFFFF);

只看该作者 · 2007-4-2 18:54

包括你的初始化部分，我们帮你看看。

另你这样测试指令速度不一定合适，等我们看了你的代码再来讨论。

2万 · 2007-4-2 19:12

LZ还是先检查下自己的设置和程序写法吧

真要这么计较速度的话就该考虑用DSP了，都能0耗时循环

而且速度的测试也不是这样测的，很多IC的内部时钟和外部总线速度相差极大，IO速度更慢，怎么测的对？

只看该作者 · 2007-4-3 13:18

#define DELAY5 asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop");asm("nop")
#define DELAY10 DELAY5;DELAY5

void SCU_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void EMI_Configuration(void);
int main()
{

  #ifdef DEBUG
    debug();
  #endif

  /* Configure the system clocks */
  SCU_Configuration();

  /* Configure the GPIO ports */
  GPIO_Configuration();

  EMI_Configuration();

  u16 * addr1=(u16 *)0x2C000000,* addr2=(u16 *)0x2C000000+ 0xFFFF;
  u16 data1=0x0,data2=0xFFFF;
  while(data1<data2)
  {
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
    *addr1 = data1;   //往EMI总线上写0
    *addr2 = data2;   //往EMI总线上写1
  }
}
void SCU_Configuration(void)
{
  SCU_PFQBCCmd(ENABLE);
  FMI_Config(FMI_READ_WAIT_STATE_2, FMI_WRITE_WAIT_STATE_1, FMI_PWD_ENABLE,
                FMI_LVD_ENABLE, FMI_FREQ_HIGH);

  SCU_MCLKSourceConfig(SCU_MCLK_OSC);
  DELAY10;DELAY10;DELAY10;DELAY10;DELAY10;DELAY10;
  SCU_PLLCmd(DISABLE);
  SCU_RCLKDivisorConfig(SCU_RCLK_Div1);
  SCU_PCLKDivisorConfig(SCU_PCLK_Div2);
  SCU_HCLKDivisorConfig(SCU_HCLK_Div1);
  SCU_FMICLKDivisorConfig(SCU_FMICLK_Div1);
  SCU_EMIBCLKDivisorConfig(SCU_EMIBCLK_Div1);
  SCU_PLLFactorsConfig(125, 12, 2);//96M
  SCU_PLLCmd(ENABLE);
  SCU_MCLKSourceConfig(SCU_MCLK_PLL);


  SCU->SCR0 |=0x10;//96K SRAM
  SCU->SCR0 &=0xF7;

  /* Enable the GPIO Clock */
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO0, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO1, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO2, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO3, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO4, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO5, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO6, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO7, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO8, ENABLE);
  SCU_APBPeriphClockConfig(__GPIO9, ENABLE);

}

void GPIO_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  GPIO_DeInit(GPIO0);
  GPIO_DeInit(GPIO1);
  GPIO_DeInit(GPIO2);
  GPIO_DeInit(GPIO3);
  GPIO_DeInit(GPIO4);
  GPIO_DeInit(GPIO5);
  GPIO_DeInit(GPIO6);
  GPIO_DeInit(GPIO7);
  GPIO_DeInit(GPIO8);
  GPIO_DeInit(GPIO9);

  /* Gonfigure EMI */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Direction = GPIO_PinOutput;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Type = GPIO_Type_PushPull ;
  GPIO_InitStructure.GPIO_IPConnected = GPIO_IPConnected_Disable;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_OutputAlt2;
  GPIO_Init (GPIO7, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_Init (GPIO8, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_Init (GPIO9, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Direction = GPIO_PinOutput;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Type = GPIO_Type_PushPull ;
  GPIO_InitStructure.GPIO_IPConnected = GPIO_IPConnected_Disable;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_OutputAlt3;
  GPIO_Init (GPIO7, &GPIO_InitStructure);
}
/* 16位复用模式 */
void EMI_Configuration(void)
{
  EMI_InitTypeDef EMI_InitStruct;

  /* Enable EMI clock */
  SCU_AHBPeriphClockConfig( __EMI, ENABLE );
  SCU_EMIModeConfig( SCU_EMI_MUX );
  SCU_EMIALEConfig( SCU_EMIALE_LEN1,SCU_EMIALE_POLLow );
  GPIO_EMIConfig( ENABLE );

  EMI_DeInit();
  EMI_StructInit( &EMI_InitStruct );
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_MemWidth=EMI_Width_HalfWord;
  EMI_InitStruct.EMI_PageModeRead_Selection=EMI_NormalMode;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_IDCY =0xf;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTRD =0xf;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTWR =0xf;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTROEN=0xf;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTWEN=0x0f;

  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTRD =0x04;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTROEN=0x03;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTWR =0x04;
  EMI_InitStruct.EMI_Bank_WSTWEN=0x03;

  EMI_Init( EMI_Bank0, &EMI_InitStruct );
}

只看该作者 · 2007-4-3 13:28

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较宽的高脉冲为160ns,较窄的高脉冲为50ns,低脉冲为60ns。

如果将程序中的while(data1<data2)改成while(1)，则结果如下：

较宽的高脉冲为100ns,较窄的高脉冲为50ns,低脉冲为60ns。

测量仪器是采样周期为10ns的逻辑分析仪。

只看该作者 · 2007-4-3 13:31

一条“B 0X0025CC”的执行时间是100-50=50ns。
两条“B 0X00xxxx”的执行时间是160-50=110ns。

只看该作者 · 2007-4-3 14:52

能否将时钟频率降为10M,想看看同样程序的P8口上的波形！仅仅单从指令上看，低脉冲也应该是一个时钟（10n）,所以我的建议是忽略对外部操作的延迟，延长指令时间能够更清楚地看到P8口上的波形执行指令的个数,同时使用while(1)。

1万 · 2007-4-3 17:36

我们在测试检查楼主提供的程序，看看配置是否正确。

只看该作者 · 2007-4-6 17:16

怎么没人回答我的问题了呢？
我现在的项目对速度要求很高，如果每个while语句都得多费110ns-60ns=50ns的时间，很心疼呀。

只看该作者 · 2007-4-9 11:39

不知道楼主最终是想要看CPU跑在最快的速度(96MHz)还是EMI跑在最快的速度(66MHz)时候的情况。
在这个配置里，EMI已经被配置在了96MHz,已经超出了datasheet的上限值
另外，楼主用的oscillator用的是多少？

STR9指令速度

关注中

加 branch queue 的选项，否则改改程序吧

指令速度

branch queue

Branch Queue是STR9在ARM核心之外的一个非常重要的扩充

branch queue

目前没有板子，只有猜测

RE telnet

有一个问题！

RE telnet

关于“STR9指令速度”的问题：请楼主把所有代码发上来

流水线被打断会增加额外的时间，但预测准确的话可以不增

代码

P8口上的波形

结论

谢谢你的结果!

telnet的主意不错

香水城，测试结果有否改进？

配置的问题

荣誉元老奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

终身成就奖章