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振南硬盘读写模块模式2(8255扩展IO方式)速率测评【STM32平台】

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楼主
znmcu|  楼主 | 2015-12-1 09:47 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 znmcu 于 2015-12-1 09:49 编辑

QQ群 嵌入式存储技术交流 与 文件系统技术 198521880
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振南硬盘读写模块 模式2 8255扩展IO方式)读写速率测评
(基于STM32 M3平台)
同 基于51平台的测评实验。
硬件平台:振南ZN-X STM32版(STM32F103RBT6,主频72MHz,通过超频得到120MHz
测评方案:在STM32 M3平台上(不同主频下)对PC硬盘、笔记本硬盘以及CF卡的读写速度进行测评。
STM32 M3 72MHz PC硬盘
读写数据量
共用时间
核算读写速率
测评项目
50MB
62s
806KBps
单扇区读写

60s
833KBps
多扇区连续读写,每次20个扇区

60s
840KBps
多扇区连续读写,每次100个扇区

59s
848KBps
多扇区连续读写,每次200个扇区

58s
862KBps
多扇区连续读写,每次250个扇区
STM32 M3 120MHz PC硬盘
读写数据量
共用时间
核算读写速率
测评项目
50MB
45s
1120KBps
单扇区读写

37s
1352KBps
多扇区连续读写,每次20个扇区

36s
1360KBps
多扇区连续读写,每次100个扇区

35s
1428KBps
多扇区连续读写,每次200个扇区

35s
1440KBps
多扇区连续读写,每次250个扇区
STM32 M3 72MHz 笔记本硬盘
读写数据量
共用时间
核算读写速率
测评项目
50MB
74s
676KBps
单扇区读写

61s
820KBps
多扇区连续读写,每次20个扇区

61s
830KBps
多扇区连续读写,每次100个扇区

60s
835KBps
多扇区连续读写,每次200个扇区

60s
840KBps
多扇区连续读写,每次250个扇区
STM32 M3 120MHz 笔记本硬盘
读写数据量
共用时间
核算读写速率
测评项目
50MB
48s
1042KBps
单扇区读写

37s
1352KBps
多扇区连续读写,每次20个扇区

37s
1367KBps
多扇区连续读写,每次100个扇区

36s
1389KBps
多扇区连续读写,每次200个扇区

36s
1393KBps
多扇区连续读写,每次250个扇区
STM32 M3 72MHz CF
读写数据量
共用时间
核算读写速率
测评项目
50MB
86s
676KBps
单扇区读

167s
300KBps
单扇区写
STM32 M3 120MHz CF
读写数据量
共用时间
核算读写速率
测评项目
50MB
56s
893KBps
单扇区读

140s
357KBps
单扇区写
对照前面对硬盘读写模块模式1的速率,我们会发现这里使用模式2,即使用8255扩展IO方案来读写硬盘,速率上差不多是模式1的一半,造成这种结果的原因就是数据接口吞吐量降低了一半(模式1采用16位数据接口的全IO方式,而模式2采用8255扩展IO来间接地与IDE接口相连,8255与单片机或处理器之间只有8位数据接口)。
另外,振南在测试模式1的时候,没有针对51平台进行测试,原因是51IO较少,在ZN-X开发板平台上没有引出16数据接口,只引出了8位数据。
通过模式2读写硬盘的速率测评,我们发现这几种存储设备的不同:
1、PC硬盘比笔记本硬盘读写数据速率要快一些,其原因振南认为是硬盘转速,PC硬盘是7200转,笔记本硬盘是5300转,它们相差1.396倍。这种速度上的差异,在单扇区频繁读写的时候表现显著,但是在多扇区连续读写的时候似乎并不明显。
2、CF卡与硬盘相比,在读写速率上相差较大,尤其是写扇区。这是因为硬盘与CF卡在构造上的不同,硬盘采用盘片机械方式,而CF卡其实质是NAND FlashFlash的特点是写入时间与读取要长,以振南经验来说,通常写入扇区所花费的时间是读取的3倍左右,上面的测试数据也基本上与此吻合。所以,CF卡这种以Flash芯片为介质的存储设备,在读和写两个方面上速率差异是比较大的,或者说数据读写速率不均衡。但是硬盘却较为均衡。(Flash写入时需要高压烧录,需要时间;硬盘写入和读取时是磁性颗粒的磁化和感应。)
接下来是针对硬盘读写模块模式3(串行扩展IO方式)的速率测评,请关注。

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