请推荐一款具有高速io功能的单片机

只看该作者 · 2008-1-31 21:51

请大家推荐一款单片机,性能大概如下:
1.工作主频需要到30MHz以上
2.io口速度用下面的程序能够产生20MHz以上的方波

tt:
    PORT_SET;
    PORT_CLR;
......(很多个)

    PORT_SET;
    PORT_CLR;
goto tt;

这种测试方式可能不准,或者根本就不能说明什么,但我在实际应用的时候必须要这么用,请大家见谅

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目前我想找一款具有高速io的单片机，用io实现一种测量功能.用上面的程序我测试了几款单片机,数据如下

单片机         主频率       IO口方波频率
ATMEGA32L     12Mhz             6.xxMHz
HD64f3062     24Mhz             2.xxMhz
STM32F103     72Mhz             1.xxMhz
S3C2410       208Mhz            1.xxMhz

我知道,不同编译器编译出来的代码,可能会造成io口方波速度的不一样, 但上面的数据似乎差的也太远了吧...主频越低,io口速度反而越快
而且,类似arm这类单片机,io口输出的速度并没有想象中那么快,可能是硬件上的限制.

至于STM32, IO口使用 50Mhz的输出方式，也没有达到预计的目的.而且我也不是很明白这个50Mhz的意义.

请大家推荐单片机,FPGA和CPLD暂时不能算在内,谢谢!

1万 · 2008-1-31 21:53

为啥gpio到不了比较高的速度？？

2万 · 2008-1-31 21:56

只看该作者 · 2008-1-31 22:07

GPIO是作为ARM核的一个部件,对其访问是通过寄存器控制来的,所以速度做不到很高

1万 · 2008-1-31 22:11

关于I/O口的50MHz输出方式，是指I/O端口的驱动电路可通过50MHz的方波信号，输出信号的频率取决于程序，请看我在下面这个帖自中76楼的解释：STM32 GPIO的十大优越功能综述。

STM32F103可以在I/O端口上产生最高18MHz的方波，如果把内部时钟直接输出可以达50MHz。

你可以把你的测试程序发到ST MCU的版面上，我帮你看看哪里有问题。

只看该作者 · 2008-1-31 22:27

先是设置为50mhz输出,然后是往IO口的数据寄存器里写数据.
当时测的时候,为了保证速度，我是特意直接往地址里送数据的,而不是用stm32自带的io库

在STM32 IO口十大功能那帖里我也回了,50Mhz是我理解上的错误.
程序需要等到明天才能发,不在现在的电脑里.

to 王紫豪

刚才看了lpc的io口方式,确实和其他arm芯片不一样,直接将io口挂在了总线上.
大哥能不能帮忙试一下,看看能产生多高频率的方波?

1万 · 2008-1-31 22:32

“为了保证速度，我是特意直接往地址里送数据的,而不是用stm32自带的io库”，这点也很重要，但不知是否考虑了编译器的效应：下面这个帖子的实验就是个很好的例子：STM32的代码，跑在ram里快？还是跑在flash里快？

2万 · 2008-1-31 23:25

不用这样写代码来以空间换时间,
速度估计谁都比不过

只看该作者 · 2008-1-31 23:46

从手册上看，AVR32的ST指令只需要1个CPU时钟，而且UC3系列的端口寄存器也映射到了CPU的局部总线，也就是说访问端口寄存器只需要1个CPU时钟，这样端口的输出频率能达到CPU时钟的1/2，不过这只是猜测，没有经过验证。
而NXP有fast io功能的，虽然也同样将端口寄存器也映射到了CPU的局部总线，但ARM7的ST指令需要2个CPU时钟，所以端口的输出频率能只能达到CPU时钟的1/4，STM的估计也是由于这个限制只能输出最高18MHz的方波。
如果楼主只是需要产生一个连续或一定数量的脉冲，是否可以使用如SPI这些串行硬件来产生呢？这样的话有好多芯片能够达到你的要求

只看该作者 · 2008-2-1 14:19

个人验证，仅作参考
平台EVK1100，芯片UC3A0512
工作频率66Mhz，方波输出33Mhz
#include "gpio.h"
#include "compiler.h"

volatile avr32_gpio_t *gpio = (volatile avr32_gpio_t*) &AVR32_GPIO;

int main(void)
{
  volatile avr32_gpio_port_t *gpio_port =
(volatile avr32_gpio_port_t *) &gpio->port[1/32];
  gpio_port->oders = (1<<(1%32));
  gpio_port->gpers = (1<<(1%32));
   __asm__ __volatile__ (
                       "ld.w  r9,r7[-4] "
                     "mov   r8,0 "
                     "orh   r8,0x2000 "
                     );
   while (1)
   {
          __asm__ __volatile__ (
                     "st.w  r9[92],r8 "
                     ……
                                               ……
                     "st.w  r9[92],r8 "
                      );
   }
}
"st.w  r9[92],r8 "翻转状态，单周期
板上验证通过

只看该作者 · 2008-2-2 09:08

我也是选了N个单片机也没找到高速io的，还是maxii容易解决这个问题，而且便宜

只看该作者 · 2008-2-2 10:41

我就不信stm32io有这么慢。
str711还可以用到5M多，我实测过

只看该作者 · 2008-2-2 12:27

只看该作者 · 2008-2-2 15:41

ARM7/9内核的GPIO控制器一般是挂在APB上边的。ARM Core要用STR访问的时候，要过一堆逻辑，到AHB，过Bridge，到APB，然后才能写进去数据，中间有额外的等待周期很正常。这个在数据手册的芯片结构里很容易看到。

NXP的IO速度能快是因为FastGPIO把外设寄存器挂在了Core的LocalBus上，自然速度比较快。好像是能到3周期的。

以上两个以前有人测试过的。可以搜索一下。

STM的Cortex M3的结构没有看过，不知道Core的结构什么样。这个硬件上的延迟是没有办法避免的。

只看该作者 · 2008-2-2 19:59

因为对STM32并不是特别熟悉,所以在现有程序改动来的,频率设置是那个程序中的,我没做改动.
我所说的对地址操作，是直接定义某个端口的地址，然后望这个地址上送数.就是类似
#define PORT *((volatile unsigned *)0x40100c00)
这样的方式来访问的

to fudanking:
你的那个程序是在环境下编译的? 我想试试看