M0 GPIO用库和寄存器方式控制IO翻转速度对比，速度差近12倍！

只看该作者 · 2011-11-5 08:17

本帖最后由 plc_avr 于 2011-11-5 08:24 编辑

AVR的studio，软件仿真可以精确控制时间。因KEIL没有代码的执行时间预算，不知实际代码要多长时间，在时间要求高的场合非常重要。如果运算时间长了，其它的事就没法干了。做了个简单测试，在代码运行前置位一个IO，在运算的代码结束，清0这个IO，发现32位乘法运算要1us还要多。晕了，我主时钟开了50M的啊。不是单时钟周期乘法运算吗？后来看汇编文件，乘法运算只有一条指令，控制个IO要N条，我晕了。索性做IO输出0/1试验,结果出来了，50M时钟，用库只能达到1.0435M的翻转速度，还不如AVR,8M主时钟，IO翻转速度可以达到4M。这个效率真的太低了！后来用寄存器方式控制IO,结果一看令人相当震惊！达到了12M的速度。AVR不超频最快也只能达到8M,(16M时钟)，看来得给AVR扔一边了。以后还是多用寄存器方式，呵呵。注意这个结果是在M0516芯片上测试的。
测试方法：用官方驱动库

复制

void main(void)

{

UNLOCKREG();

DrvSYS_SetOscCtrl(E_SYS_XTL12M, 1);

DrvSYS_SelectHCLKSource(0);

//DrvSYS_Open(48000000); // 48MHz

DrvSYS_Open(50000000);

SystemCoreClockUpdate();

delay_ms(100);

LOCKREG();



DrvGPIO_Open(E_PORT0, E_PIN5, E_IO_OUTPUT );

while(1)

{

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_SetBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

DrvGPIO_ClrBit(E_PORT0,5);

}

}

相关图片:

测试方法：用寄存器

复制

void main(void)

{

UNLOCKREG();

DrvSYS_SetOscCtrl(E_SYS_XTL12M, 1);

DrvSYS_SelectHCLKSource(0);

//DrvSYS_Open(48000000); // 48MHz

DrvSYS_Open(50000000);

SystemCoreClockUpdate();

delay_ms(100);

LOCKREG();



DrvGPIO_Open(E_PORT0, E_PIN5, E_IO_OUTPUT );

while(1)

{

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 1;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 0;

P05_DOUT = 0;

}

}

相关图片

只看该作者 · 2011-11-5 08:25

自已做沙发...;P

只看该作者 · 2011-11-5 13:13

板凳...

2万 · 2011-11-5 16:21

不错。红杏可能要比寄存器慢一点点。
看看烈火有时间测试否？？？
红杏支持M0516

只看该作者 · 2011-11-6 06:59

好的，上班时有空测一下。家伙都在公司，今天休息，没法搞，呵呵。

只看该作者 · 2011-11-6 09:47

火哥用的什么仪器啊这么牛

只看该作者 · 2011-11-6 10:05

非常便宜的8通道逻辑分析仪，呵呵。

1万 · 2011-11-7 07:54

这个很正常了，高要求的者最好不用库函数来操作。
先前STM32的库操作一个I0口要100US，时间老长老长了！！！

我建议若时间不是要求在NS级的，可以自己改写或增加库函数来操作！！
便于移植，便于阅读等等

2万 · 2011-11-7 10:02

库函数为通用而设计，效率是不能保障的。M0516有快速IO，即将位映射为地址以加快访问速度。不过ARM指令集对位操作的效率是不高甚至是不支持的一般需要用位域，故效率不可能提高。

2万 · 2011-11-7 10:12

快速IO是一种用空间换时间的方法，它将位即位域的寻址变为了寄存器的寻址，这样就大大提高了对IO的访问时间。烈火可以试试。我在红杏中测试过，一般为三条指令。加入口地址不变，则后面的指令会更少。因为IO口的首地址已经从文字池中取出，那么只需偏移即可，故只需一条指令即可。

2万 · 2011-11-7 10:39

刚看见烈火在QQ的留言，说红杏编译不通过。一个估计是版本的问题，一个是需要新唐的头文件。

只看该作者 · 2011-11-7 10:46

新唐的头文件我加了，是新版的库改动的较多，大叔有空时再看看。红杏我改不好，太菜了。呵呵。

只看该作者 · 2011-11-7 10:57

M051-NUC1xx头文件.rar (37.66 KB)

只看该作者 · 2011-11-7 11:00

这两个文件都是新唐2011光盘里面的最新库文件。

只看该作者 · 2011-11-7 11:03

花了一个星期将ＡＶＲ的工程移值到Ｍ０５１６，终于快完工了，Ｍ０　１２ＢＩＴ　ＡＤＣ也非常给力，性能比ＡＶＲ好Ｎ倍，价格也相近，我要远离ＡＶＲ了，哈哈。

只看该作者 · 2011-11-7 11:07

这个很正常了，高要求的者最好不用库函数来操作。
先前STM32的库操作一个I0口要100US，时间老长老长了！！！

我建议若时间不是要求在NS级的，可以自己改写或增加库函数来操作！！
便于移植，便于阅读等等 ...
Ryanhsiung 发表于 2011-11-7 07:54

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
如果要100us才能控制一个IO，那黄花菜早都凉啦，我控制个IO 1us都不允许，太长时间了。如果有更简洁高效的控制方式，我肯定不会用库。呵呵。

2万 · 2011-11-7 11:10

建议烈火用快速IO，它是以寄存器地址分配位的

2万 · 2011-11-7 11:13

不过库函数也是有相当的参考价值的，明白了它再用寄存器或结构会更快捷的。

只看该作者 · 2011-11-7 12:12

恩，我正在看相关的。我的源码还有很多要优化，以及原先的控制方式都要做改变。要发挥片子的最大性能。任重而道远啊，还得些时日磨合。

2万 · 2011-11-7 15:16

ARM系列对特殊寄存器的操作效率都不高，主要是ARM指令中就没有这个概念，只有哪个厂家使用时，才将指针指向特殊寄存器的地址。故操作用一条指令是不可能的。因为它至少要把寄存器的首地址先取出来后才能考虑其它操作。

M0 GPIO用库和寄存器方式控制IO翻转速度对比，速度差近12倍！

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