如何启用PIC18的扩展指令集？

只看该作者 · 2015-11-19 16:33

用的是X IDE + XC8
配置字XINST = OFF的时候功能是正常的
但是，修改成XINST = ON，所有功能都不正常了

是还要哪里设置吗？

只看该作者 · 2021-4-21 15:37

虽然是老帖，但是，我的PIC18F也遇到了同样的问题

XINST 扩展指令集使能位

1
禁止扩展指令集和变址寻址模式（传统模式）
0
使能扩展指令集和变址寻址模式

只看该作者 · 2021-4-21 15:41

我对比了一下，PIC18与传统的1T模式的51单片机对比，发现64M时钟的PIC18还不如16M时钟的51快，而且51的运行速度快好几倍，于是，我就想打开这个扩展指令集试试，结果，打开后，很多原来的C语句编译失败，请问是为什么？

只看该作者 · 2021-4-21 16:00

XC8编译器不支持扩展指令集
https://microchipdeveloper.com/faq:14

Does the XC8 compiler support the extended instruction set?

No, the MPLAB® XC8 compiler does not support the extended instruction set. It generates smaller code using the non-extended instruction set, rather than using the extended instructions.

只看该作者 · 2021-4-21 16:46

多谢，多谢指点说明

只看该作者 · 2021-4-21 16:55

我用64M时钟的PIC18F24Q10和51单片机16M时钟的HC89F0541（多数指令在2-4个震荡时钟），这个51也没有硬件乘除法，测试了如下代码，发现PIC好慢啊，两个芯片都是定时100ms，结果51可以跑接近9000次，而PIC才跑了1677次

复制

    for(i=0; i<65535; i++)             //全部语句可以运行8988次

    {

      x=test(37);                      //注释这条可以运行9580次

      out=x;

            

      if(x>47) x=57; else x=67;        //注释这条可以运行9998次

      out=x;

            

      x<<=1;                           //注释这条可以运行9248次

      out=x;

            

      x>>=1;                           //注释这条可以运行9248次

      out=x;

            

      x|=1;                            //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x&=1;                            //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x=~x;                            //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x=x^1;                           //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x+=1;                            //注释这条可以运行9090次

      out=x;

            

      x-=1;                            //注释这条可以运行9090次

      out=x;

            

      x*=3;                            //注释这条可以运行9523次

      out=x;

            

      x/=3;                            //注释这条可以运行9523次

      out=x;

            

      x%=3;                            //注释这条可以运行9638次

      out=x;

    }

                while(1);

只看该作者 · 2021-4-21 16:59

第3行是简单的函数调用，out=x;是对寄存器赋值，全部都是 unsigned char 变量，怎么PIC就这么慢？

只看该作者 · 2021-4-21 17:50

panxiaoyi 发表于 2021-4-21 16:59
第3行是简单的函数调用，out=x;是对寄存器赋值，全部都是 unsigned char 变量，怎么PIC就这么慢？ ...

比比看两边的汇编指令条数

只看该作者 · 2021-4-22 07:26

这个有点意思，要不你把工程打包发过来看看？
这个测试是有意义的。要么是搞清楚芯片性能，要么是搞清楚代码如何能发挥芯片性能，要么是搞清楚不同指令集的差异，总之能对如何获得更佳的实现效果有帮助。

只看该作者 · 2021-4-22 08:00

跑了一下模拟，，6楼这个for函数，在64M时钟的PIC18F24Q10上，完成时间如下
Stopwatch cleared. Stopwatch cycle count = undefined
Target halted. Stopwatch cycle count = 22151448 (346.116375 ms)
Target halted. Stopwatch cycle count = 22151363 (346.115047 ms)
Target halted. Stopwatch cycle count = 22151364 (346.115063 ms)
Target halted. Stopwatch cycle count = 19005719 (296.964359 ms)
Target halted. Stopwatch cycle count = 19005675 (296.963672 ms)
Target halted. Stopwatch cycle count = 19005675 (296.963672 ms)
Target halted. Stopwatch cycle count = 19005675 (296.963672 ms)

说明，前3次是没有优化过的，后几次是优化过的。
按照6楼这个测试数据，100ms就中断的话，没有优化过的应该是65535/3.46=18940次左右
试过编译版本不同的情况下，结果差不多附件在此，断点设在翻转A0引脚这里。

TestSample.rar (635.64 KB)

只看该作者 · 2021-4-22 12:11

这个是51的代码，PIC的稍后

复制

//

#define          ALLOCATE_EXTERN

#include "HC89F0541.h"

#include "BIT.h"

#include "FONT0805.h"

#include "DELAY_LONG.h"

#include "MCUIIC.h"

#include "SH1106.h"



#define out P1



unsigned int i, n;

unsigned char x, a;



unsigned char test(unsigned char dat)

{

  unsigned char y;

  y=dat;

  return y;

}





void TIMER3_ISR(void) interrupt 10

{

        n++;

        P2_7 =1;                            //LED亮

        WDTC |= 0x10;                       //看门狗清零

        OLED_gotoxy(71,3);                  //显示时间

  OLED_show(n);

        P2_7 =0;

  if(a)                               //显示：程序在1600K个CPU时钟里运行for()语句的次数

  {

    a=0;

    OLED_gotoxy(35,3);

    OLED_show(i);

  }

}



void main(void)

{

  CLKSWR = 0x51;                                                           //选择内部高频RC为系统时钟，内部高频RC2分频，Fosc=16MHz

  CLKDIV = 0x01;                                                           //CPU时钟Fcpu=Fosc/分频值，比如CLKDIV=0x01，则CPU=16MHz

        

        P2M7 = 0xC2;                         //P27设置为推挽输出驱动LED

        

        IIC_init();

        OLED_init();



  OLED_clear();

  OLED_gotoxy(14,1);

  OLED_string("HC8051 ==> SH1106");

        OLED_gotoxy(11,5);

        OLED_string("21IC.COM PANXIAOYI");

        

  EA = 1;                                                                               //打开总中断

        

        T3CON=0;

        T3CON B5H;  T3CON B4H;               //计数时钟=Fosc/256分频

        TH3 = 0xE7; TL3 = 0x96;                                  //消耗时钟=(65536-0xE796)*256分频=1600K，即中断时间是100ms

  ET3 = 1;                                                                       //打开T3中断

        T3CON B2H;                           //启动定时器

        

        a=1;

  i=1;

        n=0;

        

  while(1)

  {

    for(i=0; i<65535; i++)             //全部语句可以运行8988次

    {

      x=test(37);                      //注释这条可以运行9580次

      out=x;

            

      if(x>47) x=57; else x=67;        //注释这条可以运行9998次

      out=x;

            

      x<<=1;                           //注释这条可以运行9248次

      out=x;

            

      x>>=1;                           //注释这条可以运行9248次

      out=x;

            

      x|=1;                            //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x&=1;                            //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x=~x;                            //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x=x^1;                           //注释这条可以运行9142次

      out=x;

            

      x+=1;                            //注释这条可以运行9090次

      out=x;

            

      x-=1;                            //注释这条可以运行9090次

      out=x;

            

      x*=3;                            //注释这条可以运行9523次

      out=x;

            

      x/=3;                            //注释这条可以运行9523次

      out=x;

            

      x%=3;                            //注释这条可以运行9638次

      out=x;

    }

                while(1);

  }

}

只看该作者 · 2021-4-22 12:20

这个是 PIC18F24Q10 的代码，全部语句运行只有1677次

复制

//

#include "Configuration.h"

#include <xc.h>



#include "BIT.h"

#include "DELAY_LONG.h"

#include "FONT0805.h"

#include "MCUIIC.h"

#include "SH1106.h"



#define out LATA



unsigned int i, n;

unsigned char x, a;





unsigned char test(unsigned char dat)

{

    unsigned char y;

    y=dat;

    return y;

}







void __interrupt() isr(void)

{

    TMR0IF=0;                           //清零中断位

        n++;

        OLED_gotoxy(71,3);                  //显示时间

    OLED_show(n);

    if(a)                               //显示：程序在1600K个CPU时钟里运行for()语句的次数

   {

        a=0;

        OLED_gotoxy(35,3);

        OLED_show(i);

    }



}



void main(void)

{

    IIC_init();

    OLED_init();

    OLED_clear();

    OLED_gotoxy(11,1);

    OLED_string("PIC18F26K83>SH1106");

    OLED_gotoxy(11,5);

    OLED_string("21IC.COM PANXIAOYI");



    GIEH=1;                            //全局中断允许位

    GIEL=1;                            //外设中断允许位

    IPEN=0;                            //禁止中断优先级



    T0CON1=64+13;                      //时钟源=Fosc/4，8192预分频

    TMR0H=195;                         //8位计时的周期值

    TMR0IE=1;                          //中断使能，速度=16M/(8192*195)=10次/秒

    T0CON0|=0x80;                      //TMR0 使能位

        

    a=1;

    i=1;

        n=0;

        

    while(1)                                 //下面这些是 51 单片机的数据

    {

        for(i=0; i<65535; i++)               //全部语句可以运行8988次

        {

            x=test(37);                      //注释这条可以运行9580次

            out=x;

            

            if(x>47) x=57; else x=67;        //注释这条可以运行9998次

            out=x;

            

            x<<=1;                           //注释这条可以运行9248次

            out=x;

            

            x>>=1;                           //注释这条可以运行9248次

            out=x;

            

            x|=1;                            //注释这条可以运行9142次

            out=x;

            

            x&=1;                            //注释这条可以运行9142次

            out=x;

            

            x=~x;                            //注释这条可以运行9142次

            out=x;

            

            x=x^1;                           //注释这条可以运行9142次

            out=x;

            

            x+=1;                            //注释这条可以运行9090次

            out=x;

            

            x-=1;                            //注释这条可以运行9090次

            out=x;

            

            x*=3;                            //注释这条可以运行9523次

            out=x;

            

            x/=3;                            //注释这条可以运行9523次

            out=x;

            

            x%=3;                            //注释这条可以运行9638次

            out=x;

       }

           while(1);

    }

}

只看该作者 · 2021-4-22 12:26

MPLAB xc8-v2.32-full-install-windows-x32-x64-installer 和 MPLAB X-v4.20-windows-installer
我没有设置任何优化，也不会设置，配置字只修改了64M，内部复位，看门狗，其它的默认
KEIL C51 V960A 2020 官网下载，这个我也没有设置任何优化，也没有搞过这个东西

只看该作者 · 2021-4-22 21:06

你的代码我编译后，运行，timer0中断没发生，运行到107行while1时候a还是1
当然我没有硬件，是用软件模拟器的，不过这种纯内部寄存器的模拟，不太可能有错误。
看了你的代码
感觉2个部分可能有问题
1，尽量不要用a，i，这样的变量名，改成aaa都比a要好。
2，初始化没有初始化时钟，这个可能有问题
3，中断初始化最后再开GIEH=1; 否则再设定的时候很容易触发触发不必要的中断进入
4，为啥要GIEL=1;

只看该作者 · 2021-4-23 00:27

试试这个看看？

只看该作者 · 2021-4-23 00:31

我上面的代码都是在实验板上测试过的，它们都是在中断里面闪烁LED和中断显示时间的，如上面的图。下面的代码也是基本一样的，运行次数1655

只看该作者 · 2021-4-23 00:36

2，初始化没有初始化时钟，这个可能有问题
请问在配置字里面设置了64M，是不是这样还不够？我真的不懂喔

只看该作者 · 2021-4-23 00:56

请问是不是要加上 OSCFRQ=8; 这个语句？改变这个值的确会改变LED的闪烁速度，但是 for() 运行次数还是不变，也可以这样理解：速度=16M/(8192*195)=10次，也就是CPU运行16M次，中断就产生了10次，然后第一次中断就发现for()运行了1677次

只看该作者 · 2021-4-23 09:13

panxiaoyi 发表于 2021-4-23 00:56
请问是不是要加上 OSCFRQ=8; 这个语句？改变这个值的确会改变LED的闪烁速度，但是 for() 运行次数还是不变 ...

理论上来说，因为timer0是Fosc分频的，所以主时钟是1M还是64M，timer0中断前，cpu执行了多少个指令是固定的，那么这个计数值a是多少也是基本固定的。
我建议初始化时候也初始化一遍时钟，是因为pic的芯片，timer0计数可以来自多个时钟源，主时钟也是有多个选择。其实看规格书可以看到默认值是哪个。。。只不过没功夫去查pdf文档而已。。。

你做的这个测试，包括这个代码很有意义，可以评估不同指令集的实际效能。pic的指令集作为和51同样渊源久远的，做一下这个评估更有意义。其实51和pic，在芯片和指令集上面，各有千秋，作为pic指令集，同样任务需要的指令数量更多是有可能的，很多51一句汇编可以解决的事情，pic可能需要2-3句汇编指令才能搞定。pic的优势在于芯片更稳定，指令集更加合理，逻辑相对严密，有利于内核时钟速度提高。51的话，更加简单一些，比较容易理解和入门。

各位围观的兄弟们如果有条件，也可以在开发板上跑一下。毕竟软件模拟结果可靠性不如硬件跑起来更加有说服力。

只看该作者 · 2021-4-23 12:05

是啊，随便一个PIC芯片都可以测试，只需要测试for()语句就可以了，我毕竟是个PIC的入门者，也是个电子爱好者而已，技术有限，E文就更不用提了，就是一个字，差。

如何启用PIC18的扩展指令集？

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