提高代码在FLASH中执行效率的配置

发表于 2024-7-25 15:17

为了提高代码在FLASH中的执行效率，需要进行合理的配置和优化，包括以下几个方面：

2.1 FLASH等待状态配置
N32G45x芯片的FLASH存储器支持多种等待状态（Wait State），以适应不同的系统主频。等待状态的配置直接影响FLASH的访问速度。

配置方法：
根据系统主频选择合适的等待状态，确保在不同主频下FLASH的访问能够稳定进行。以下是一个基于C语言的配置示例：

c
void FLASH_WaitStateConfig(uint32_t systemClock) {
if(systemClock <= 24MHz) {
      // 设置为0等待状态
      FLASH->ACR &= ~FLASH_ACR_LATENCY;
} else if(systemClock <= 48MHz) {
      // 设置为1等待状态
      FLASH->ACR = (FLASH->ACR & ~FLASH_ACR_LATENCY) | FLASH_ACR_LATENCY_1;
} else if(systemClock <= 72MHz) {
      // 设置为2等待状态
      FLASH->ACR = (FLASH->ACR & ~FLASH_ACR_LATENCY) | FLASH_ACR_LATENCY_2;
} else {
      // 设置为3等待状态
      FLASH->ACR = (FLASH->ACR & ~FLASH_ACR_LATENCY) | FLASH_ACR_LATENCY_3;
}
}

发表于 2024-7-25 15:17

指令预取（Prefetch）和指令缓存（ICache）
启用指令预取和指令缓存能够显著提高代码执行效率。

指令预取：
指令预取可以提前读取即将执行的指令，减少等待时间。

c
void EnablePrefetchBuffer(void) {
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;
}

发表于 2024-7-25 15:17

指令缓存：
指令缓存可以缓存已经读取的指令，减少重复读取的时间。

c
void EnableInstructionCache(void) {
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_ICEN;
}

发表于 2024-7-25 15:18

数据缓存（DCache）
启用数据缓存能够提高数据访问的效率，特别是对于频繁访问的数据。

c
void EnableDataCache(void) {
FLASH->ACR |= FLASH_ACR_DCEN;
}

发表于 2024-7-25 15:18

程序设计优化
除了硬件配置，程序设计的优化也能显著提高代码执行效率。

3.1 使用优化编译选项
编译器提供了多种优化选项，可以选择合适的优化级别。

编译选项示例：

bash

arm-none-eabi-gcc -O2 -mcpu=cortex-m4 -mthumb -o output.elf source.c

-O2：优化级别，提供较好的性能与代码大小的平衡。
-mcpu=cortex-m4：指定目标CPU。
-mthumb：生成Thumb指令集，减少代码大小。

发表于 2024-7-25 15:19

使用内联函数和宏
对于频繁调用的小函数，可以使用内联函数或宏，减少函数调用开销。

内联函数示例：

c

static inline void Delay(uint32_t count) {
while(count--);
}

发表于 2024-7-25 15:19

宏示例：

c
#define Delay(count)  do { \
                     uint32_t _count = (count); \
                     while(_count--); \
                  } while(0)

发表于 2024-7-25 15:19

实际应用案例

温度控制系统
在温度控制系统中，通过配置合适的等待状态、启用预取和缓存，可以提高温度采样和控制算法的执行效率，实现快速响应。

电机控制系统
在电机控制系统中，通过优化编译选项和使用内联函数，可以提高PWM信号的生成和处理速度，确保电机的精确控制。

通过合理的硬件配置和程序优化，N32G45x系列芯片可以在FLASH中高效地执行代码，满足各种实时控制系统的需求。

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