测量STC32G的浮点运算时间

只看该作者 · 2022-12-15 13:05

   为了测量STC32G的浮点运算时间,我设计下面的程序,1000次浮点运算后,管脚P24置0,计算前置1.通过示波器观察P24为1 的时间,从而算出1000次浮点的运行时间.
现在的问题:FOR循环不执行,换成延时程序,观察结果正常.我想不明白FOR循环为什么不执行,请大佬帮忙看看,谢谢!
                  u16 i=0;
                  P24=1;
   // delay_ms(10);
   for(i=0; i<1000; i++)  //测量浮点运算时间
               {
   a=0.890*0.112;
   }
   P24=0;

1万 · 2022-12-15 13:09

应该优化掉了。
改成 a=a+0.01就好了

只看该作者 · 2022-12-15 13:50

本帖最后由 tianxiongweitxw 于 2022-12-15 13:52 编辑

我试试,加法的计算时间和乘除应该不同吧,我就要想测试乘除的计算时间.

只看该作者 · 2022-12-15 14:20

确实是被编译器优化了,我把优化等级从7调节到2,就正常了.谢谢叶工.

1万 · 2022-12-15 15:12

你代码中是测不出来的，两个数字的运算，直接在编译器里就完成了。只有是变量参与的，才在程序里执行。

2万 · 2022-12-15 15:41

a=0.890*0.112，编译器直接给的是 a=0.09968; 你给的是常数，编译器计算好字节赋值了。
你要计算浮点，可以使用如下计算：
a=a*1.01;

只看该作者 · 2022-12-15 18:08

本帖最后由 tianxiongweitxw 于 2022-12-15 18:17 编辑

coody 发表于 2022-12-15 15:41
a=0.890*0.112，编译器直接给的是 a=0.09968; 你给的是常数，编译器计算好字节赋值了。
你要计算浮点，可 ...

代码优化取消后,正常了,可能是取消优化,程序就按写的执行1000次吧,我只是猜测,编译原理不太懂.

只看该作者 · 2022-12-15 18:24

STC32G 测试结果,1000次浮点运算,12MS.

只看该作者 · 2022-12-16 08:36

速度比M0 核是不是快。。用多少频率？

只看该作者 · 2022-12-16 09:02

用Keil C51都用出制杖了，不懂volatile这个关键字。

只看该作者 · 2022-12-16 09:37

tianxiongweitxw 发表于 2022-12-15 18:08
代码优化取消后,正常了,可能是取消优化,程序就按写的执行1000次吧,我只是猜测,编译原理不太懂. ...

即便优化调低，也只是执行了a = 0x9xx，并不会执行数值的乘法。

1万 · 2022-12-16 12:09

tianxiongweitxw 发表于 2022-12-15 18:24
STC32G 测试结果,1000次浮点运算,12MS.

12uS 计算一次浮点数乘法。看样子硬件不支持浮点运算。像个M0。

比方MCU时钟30MHZ。 12us 跑360条指令才算好一次浮点乘法，是乌龟，不是拖拉机。

1万 · 2022-12-16 12:39

本帖最后由 xch 于 2022-12-16 12:43 编辑

uint32_t CntComputing=0;
extern TIM_TypeDef *TSLAVE;
void ComputingTestDemo(float inp)
{
  CntComputing = TSLAVE->CNT;
  float x =inp;
  for (uint16_t i=0;i<1000;i++)
  {
x= sqrtf(1.0+x);
  }

  CntComputing = TSLAVE->CNT - CntComputing;
  TSLAVE->CNT  = (uint32_t)x;
  asm("nop");
}

我使用跑在160MHZ主频的 M4 mcu ，用32位定时器计数测量计算时间，开平方1000次，使用了 37.5uS。
相当于每次开方计算大约跑了 6条指令。

1万 · 2022-12-16 12:46

uint32_t CntComputing=0;
extern TIM_TypeDef *TSLAVE;
void ComputingTestDemo(float inp)
{
  CntComputing = TSLAVE->CNT;
  double x =inp;
  for (uint16_t i=0;i<1000;i++)
  {
x= sqrt(1.0+x);
  }

  CntComputing = TSLAVE->CNT - CntComputing;
  TSLAVE->CNT  = (uint32_t)x;
  asm("nop");
}

改成双精度运算后，计算时间急剧加长到1205.75us；
因为，硬件不支持了双精度，平均每次运算开方花了193条指令。

1万 · 2022-12-16 12:56

uint32_t CntComputing=0;
extern TIM_TypeDef *TSLAVE;
void ComputingTestDemo(float inp)
{
  CntComputing = TSLAVE->CNT;
  double x =inp;
  do
  {
x= sqrt(1.0+x);
  }while(  x !=sqrt(1.0+x) );

  CntComputing = TSLAVE->CNT - CntComputing;
  TSLAVE->CNT  = (uint32_t)x;
  asm("nop");
}

跑这段数学题，花了75.75us，得出当 x = 1.6180339887498949 时，x =1+ ✓x;

只看该作者 · 2022-12-16 15:16

STC这种垃圾也用呀。

只看该作者 · 2022-12-16 15:56

liubinghui 发表于 2022-12-16 15:16
STC这种垃圾也用呀。

STC垃圾吗？看来你是不做产品，在能满足性能需求的情况下，价格，供货，稳定性，开发成本，维护成本等都是要考虑的，8位机能满足大部分需求，STC在这方面做得也不错。不是32位就比8位高大上，还是要从实际产品去考虑。

2万 · 2022-12-16 22:07

liubinghui 发表于 2022-12-16 15:16
STC这种垃圾也用呀。

你举个你认为不垃圾的片子型号，让我看看觉得垃圾不 ?

2万 · 2022-12-16 22:39

刚好我手上也有STC32G12K128，实测速度，1000次浮点乘法3.3ms @30MHz，计算一次（包括循环）3.3us，对于没有硬件浮点运算的MCU来说，这个速度我觉得很不错了。

#define  MAIN_Fosc 30000000L //定义主时钟

#include "STC32G.h"

void  delay_ms(u16 ms)
{
   u16 i;
   do
   {
     i = MAIN_Fosc / 6000;
while(--i) ;
   }while(--ms);
}

float edata fx;

void main(void)
{
u16 i;

WTST = 0;
CKCON = 0;
P0M1 = 0;
P0M0 = 0;

while (1)
{
P00 = 1; // 3.3ms @30MHz
for(fx=1.0f, i=0; i<1000; i++)
{
fx = fx * 1.01;
}
P00 = 0;
delay_ms(1);
}
}