CH32V307/CH32V203 IO极限翻转测试

本帖最后由 l爱学习于 2023-8-30 14:16 编辑

记录RISC-V MCU CH32V307/CH32V203 在144MHz主频、-Os优化下，IO极限翻转频率。
GPIO初始化代码如下：

/*********************************************************************
* @fn GPIO_Toggle_INIT
*
* [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url] Initializes GPIOA.0
*
* [url=home.php?mod=space&uid=1141835]@Return[/url] none
*/
void GPIO_Toggle_INIT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
int main(void)
{
Delay_Init();
USART_Printf_Init(115200);
printf("ch32v307 hello world\r\n");
GPIO_Toggle_INIT();
while(1)
{
GPIOA->OUTDR |= GPIO_Pin_0;
GPIOA->OUTDR &= ~GPIO_Pin_0;
}
}

使用A0作为测试IO口，初始化为推挽输出模式，翻转速度设置为50MHz。

翻转频率为 9.6MHz，测试结果如下：

9.6MHz 的速度与预估差距有点大，看下反汇编结果如下：

两条C语言代码，需要翻译成7条汇编指令执行，速度当然快不起来。
7条汇编指令，共花费 144MHz / 9.6MHz = 15 个周期，
换个方式，采用异或的方式翻转IO GPIOA->OUTDR ^= GPIO_Pin_0;反汇编只有4条指令。

测试结果如下：

只有 9MHz，虽然执行指令数量只有 4 条，但是翻转速度竟然变慢了，共花费 144Mhz / 9MHz = 16 个周期。
我猜测是 xori 这条异或指令的执行周期比 ori 或 addi 指令执行周期长导致的。
为了测试 IO 的极限翻转速度，将执行指令压缩至最短，不用 ori 或 addi 指令，共3条汇编指令，代码如下：