STM32跑分?看看你的能跑多少分!
大家好,我是張巧龍,提起MCU性能測試,最著名的就是CoreMark和Dhrystone。
CoreMark以每秒迭代次數作為性能評價,而Dhrystone的DMIPS與Dhrystone標準相關。
本文討論CoreMark,先來看看MCU廠家如何宣傳自家產品性能。
NXP i.MX RT1170,CoreMark:6468 ;ST STM32H747/757 CoreMark:3224
▍揭開神秘面紗:CoreMark是什么?為什么它可以作為MCU的性能指標?這個數是怎么計算出來的?
CoreMark是衡量嵌入式系統中微控制器性能的基準。通過包含列表處理(查找和排序)、矩陣處理(常見的矩陣操作)、狀態機(確定輸入流是否包含有效數字)和CRC(循環冗余校驗)等算法的測試給出性能評價。
需要下載的軟件包是免費開源的, 可以在官方網站找到:EEMBC’s CoreMark?,網頁截圖如下。
▍作業不難:怎么將CoreMark移植到自己的MCU上?運行CoreMark需要哪些外設支持?
51單片機也可以跑CoreMark的,所以硬件上不用擔心。運行CoreMark,需要定時器提供計時功能,還需要一種向外部打印消息的手段。
一個比較簡單的方法是,調用stdio.h中定義的printf()函數,將其重定向到串口。現以使用STM32CubeIDE將CoreMark移植到STM32G071為例進行說明。
● Step1:復制必要文件到目標工程。現已準備好目標MCU的軟件工程,其文件結構如下圖右側所示。從CoreMark官網獲得軟件包,軟件包解壓后文件結構如下圖左側所示。
在右側軟件工程中新建文件夾CoreMark,將左側綠色框中,core_list_join.c、core_main.c、core_matrix.c、core_state.c、core_util.c、coremark.h等文件放到CoreMark文件夾里。
打開左側simple文件夾,將core_portme.c復制到Src文件夾中,將core_portme.h復制到Inc文件夾中。
(彩色高亮標記與圖中顏色標記對應,共5個步驟)
●?Step2:由于core_main.c文件已定義了main()函數,該main()函數執行時調用core_portme.c中的portable_init()函數作為MCU初始化接口,因此需要將MCU工程中原main.c文件MCU初始化代碼移動到到portable_init()函數里并刪除原有main.c文件。
以STM32CubeIDE工程為例,需要移動SystemClock_Config和一堆MX_開頭的初始化函數(注意相關結構體、函數原型與函數實現要一起移動)。
●?Step3:CoreMark的分數最終表示為Iterations/Sec,也就是每秒迭代數,而Sec和系統Ticks相關。用過RTOS的朋友應該對這個概念很熟悉,考慮文字不太好解釋,直接看core_portme.c里這個宏定義。
#define EE_TICKS_PER_SEC 1000●?這里我定義每秒1000個Tick,每個Tick時長1ms,對應定時器每1ms觸發一次中斷。使用一個計數變量,定時器進入中斷一次,該變量值+1;對該變量值/1000即可求得定時器運行時長,也就是上文的Sec。
所以EE_TICKS_PER_SEC并非一定要設置為1000,和定時器中斷頻率對應即可。與定時相關的函數有以下三個。
void start_time(void);//啟動計時器; void stop_time(void);//停止計時器; CORE_TICKS get_time(void);//獲取計時器的計數值。●?在start_time()里實現定時器啟動功能,在stop_time()里實現定時器停止功能,在get_time()中獲取中斷計數值。數據類型“CORE_TICKS ”實際上就是“unsigned long”。
為方便操作,推薦將計數變量設置為全局變量,這樣可以通過extern關鍵字直接訪問。此處以TIM1為例,代碼如下:
//計數變量unsigned long time_ms_ticks=0; //定時器啟動void start_time(void){ (&htim1)->State = HAL_TIM_STATE_BUSY; __HAL_TIM_ENABLE(&htim1); __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim1, TIM_IT_UPDATE);} //定時器停止void stop_time(void){ __HAL_TIM_DISABLE_IT(&htim1, TIM_IT_UPDATE); __HAL_TIM_DISABLE(&htim1); (&htim1)->State = HAL_TIM_STATE_READY;} //獲取中斷計數值CORE_TICKS get_time(void){ return time_ms_ticks;} //中斷處理函數extern unsigned long time_ms_ticks;void TIM1_BRK_UP_TRG_COM_IRQHandler(void){ HAL_TIM_IRQHandler(&htim1); time_ms_ticks=time_ms_ticks+1;}●?注釋部分不使用的代碼。以下代碼位于core_portme.c中,需要注釋掉:
//#define NSECS_PER_SEC CLOCKS_PER_SEC //#define CORETIMETYPE clock_t //#define GETMYTIME(_t) (*_t = clock()) //#define MYTIMEDIFF(fin, ini) ((fin) - (ini)) //#define TIMER_RES_DIVIDER 1 //#define SAMPLE_TIME_IMPLEMENTATION 1//static CORETIMETYPE start_time_val, stop_time_val;● CoreMark要求的最短測試時間為10s,若測試時間低于10s則會報錯,見下圖:
●?為獲得有效的測試結果,需修改core_portme.c中關于ITERATIONS的設置,官方代碼中ITERATIONS沒有定義:
●?此處使用STM32G071,主頻64MHz。經測試ITERATIONS修改為1200左右即可。
volatile ee_s32 seed4_volatile = 1200;●?Step4:打印測試結果時,編譯器優化等級和調試等級也可以打印出來。這類信息可在core_portme.h中通過宏COMPILER_FLAGS修改。這里我使用-Ofast優化,調試等級-g3,修改如下:
● 重定向printf到串口,可參考以下代碼(以STM32 LPUART1為例),根據IDE不同可能需要添加float類型支持:
●?Step5:移植完成!編譯程序下載運行,得到跑分結果:
STM32G071RB,64MHz,108.9分!
通常使用最高主頻和-Ofast優化可以獲取最大分數,歡迎大家把自己的跑分放到評論區。
-END-
我是張巧龍,一名教電子的大學老師,歡迎關注!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32跑分?看看你的能跑多少分!的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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