怎么知道cortex汇编指令的运行时间

只看该作者 · 2015-12-22 12:03

如果系统时间为72M，怎么知道一条汇编语言是单周期还是双周期和运行时间呢，在哪里查表吗？
比如说如图，LDR这里的理论运行时间是多少，谢谢啦

只看该作者 · 2015-12-22 12:30

ldr一般要2个时钟

只看该作者 · 2015-12-22 12:38

无法估算，因为有三级流水线对指令进行缓存

只看该作者 · 2015-12-22 12:41

arm体系比较复杂，没发给出一个确定的时间
比如你说的这条指令，数据和程序都在程序区
内核需要访问两次程序区，一次取指令，一次取数据
有的芯片还要分析cache的情况

只看该作者 · 2015-12-22 14:56

yhn1973 发表于 2015-12-22 12:30
ldr一般要2个时钟

我用硬件仿真 states增加3 代表是运行3个系统clk吗

只看该作者 · 2015-12-22 15:11

访问闪存时还可能会有等待

只看该作者 · 2015-12-22 15:21

泰山特曲123 发表于 2015-12-22 12:38
无法估算，因为有三级流水线对指令进行缓存

那算运行时间怎么算，谢啦

只看该作者 · 2015-12-22 15:23

lxyppc 发表于 2015-12-22 12:41
arm体系比较复杂，没发给出一个确定的时间
比如你说的这条指令，数据和程序都在程序区
内核需要访问两次程 ...

。。。那我想算上面的运行clk，怎么计算呢，谢谢

只看该作者 · 2015-12-22 17:05

大Qin 发表于 2015-12-22 15:23
。。。那我想算上面的运行clk，怎么计算呢，谢谢

对于一些需要时序的IO操作（主要是通信线路），应尽量使用外设的硬件来产生需要的信号时序，而避免自己操作GPIO来模拟信号时序。

只看该作者 · 2015-12-22 20:51

如果有兴趣，可以查看关于各ARM CORTEX内核的用户手册。各个内核都有，里面有指令集的介绍。附件是M0的用户手册。

2万 · 2015-12-23 10:04

有流水线，

1万 · 2015-12-23 11:54

具体需要几个周期，肯定不是两个。可能是8个。理由如下：
ARM7具有3级流水线结构（取指、译码、执行），对大多数指令来说每条流水线的处理都是单周期的，不过某些情况下，取指和执行的周期数会延长，导致流水线进入stall状态，指令执行时间超过1个周期。
经过在LPC213x/214x（NXP ARM7TDMI-S）上的试验，得出各类指令的执行周期数如下：
1、大部分算术运算和逻辑运算指令都是单周期的（乘法例外）。
2、STR指令需要增加1个总线周期。如果地址位于内部SRAM，则是2个周期；如果地址位于AHB、VPB等外设总线上（例如访问外设的寄存器），由于局部总线和外设总线桥接还有额外延时，因此需要再增加一些周期数，在LPC213x/214x上，当VPB和主频相同时，需要再增加5个周期额外延时，即用STR指令访问外设寄存器需要7个期。
3、LDR指令需要增加2个总线周期。同理，如果地址位于内部SRAM，则是3个周期；如果地址在外设总线上，同样需要再增加一些周期数，在LPC213x/214x上，当VPB和主频相同时，LDR指令需要8个周期。
4、对于一次操作多个寄存器的STM、LDM类指令，指令周期数与STR、LDR类似，但每增加一个寄存器需要增加一个总线周期，例如当地址位于内部SRAM、寄存器个数为N时，执行周期数为1+N（STM）和2+N（LDM）。
5、无条件跳转语句和跳转语句成功跳转，需要重新填充流水线，因此至少需要3个周期（假设访问程序存储空间是单周期的）。
6、LDR指令的目标寄存器为R15（PC）时，相当于读总线+跳转，至少需要5个周期（假设访问程序存储空间是单周期的）。
7、乘法指令根据操作数位数的不同，从2-5个周期都有可能。
8、对于所有的带条件的指令，如果条件不满足，指令不被执行，都只需要花1个周期来跳过该指令。
9、实际应用时，还需考虑程序存储器的访问速度（影响流水线取指阶段的周期数）以及Cache的命中情况。

1万 · 2015-12-23 11:55

LDR指令的格式：
LDR{条件} 目的寄存器 <存储器地址>
作用：将存储器地址所指地址处连续的4个字节（1个字）的数据传送到目的寄存器中。
LDR指令的寻址方式比较灵活,实例如下：

LDR R0，[R1]                                                    ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0。
LDR R0，[R1，R2]                                           ；将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0。
LDR R0，[R1，#8]                                           ；将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0。
LDR R0，[R1],R2                                              ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将R1+R2的值存入R1。
LDR R0，[R1],#8                                              ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将R1+8的值存入R1。
LDR R0，[R1，R2]!                                        ；将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0，并将R1+R2的值存入R1。
LDR R0，[R1，LSL #3]                                  ；将存储器地址为R1*8的字数据读入寄存器R0。
LDR R0，[R1，R2，LSL #2]                      ；将存储器地址为R1+R2*4的字数据读入寄存器R0。
LDR R0，[R1,,R2，LSL #2]！                      ；将存储器地址为R1+R2*4的字数据读入寄存器R0，并将R1+R2*4的值存入R1。
LDR R0，[R1],R2，LSL #2                         ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将R1+R2*4的值存入R1。
LDR R0，Label                                              ；Label为程序标号，Label必须是当前指令的-4~4KB范围内。

要注意的是
LDR Rd，[Rn]，#0x04                                                             ；这里Rd不允许是R15。

另外LDRB 的指令格式与LDR相似，只不过它是将存储器地址中的8位（1个字节）读到目的寄存器中。
LDRH的指令格式也与LDR相似，它是将内存中的16位（半字）读到目的寄存器中。

LDR R0，=0xff
这里的LDR不是arm指令，而是伪指令。这个时候与MOVE很相似，只不过MOV指令后的立即数是有限制的。这个立即数必须是0X00-OXFF范围内的数经过偶数次右移得到的数，所以MOV用起来比较麻烦，因为有些数不那么容易看出来是否合法。

怎么知道cortex汇编指令的运行时间

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