試用手記：為國(guó)產(chǎn)FPGA正名(二,51硬核性能測(cè)試)

關(guān)鍵詞： FPGA , 國(guó)產(chǎn) , 國(guó)產(chǎn)FPGA , 試用

作者：特權(quán)同學(xué)

IO口速度測(cè)試，使用以下程序測(cè)試高電平脈寬。

    while(1)
    {
        P0 = 0xf;
        P0 = 0x0;
    }

同等條件下與其他MCU比較：

單片機(jī)/處理器

 

工作頻率

 

高脈沖寬度

 
ASTRO 8051硬核
  25MHz
  約1us
 
ASTRO 8051硬核
  50MHz
  約500ns
 
ASTRO 8051硬核
  100MHz
  約250ns
 
STC89C516
  11.0592MHz
  約2.16us
 
NIOS II/e 32位軟核
  25MHz
  約2.5us
 
NIOS II/s 32位軟核
  25MHz
  約160ns
 
NIOS II/f 32位軟核
  25MHz
  約160ns
 

在兩次操作之間插入延時(shí)函數(shù)，分別延時(shí)delay(1)、delay(2)、delay(3)、delay(4)。測(cè)試延時(shí)函數(shù)如下：

void delay(uchar cnt)
{
    uchar i =0;
    while(i < cnt)
    {
        i++;
    }
}

由于delay()函數(shù)調(diào)用一次會(huì)有一些額外開(kāi)銷(xiāo)（如賦初值等），所以我們通過(guò)不同延時(shí)值的實(shí)際延時(shí)差來(lái)看指令運(yùn)行的速度。換句話說(shuō)，對(duì)前面的程序，可以通過(guò)每次delay()函數(shù)的差值來(lái)計(jì)算每多執(zhí)行一次i++和一次i

特權(quán)同學(xué)曾使用相同條件測(cè)試了51單片機(jī)，通常11.0592MHz下工作的51單片機(jī)每多執(zhí)行一次i++和一次i

延時(shí)函數(shù)

 

ASTRO 8051硬核

 

NIOS II/s 32位軟核

 

50MHz

 

100MHz

 

25MHz

 

50MHz

 
Delay(1)
  5.0us
  2.5us
  6.5us
  4us
 
Delay(2)
  6.6us
  3.3us
  9us
  6us
 
Delay(3)
  8.3us
  4.2us
  11.5us
  7.5us
 
Delay(4)
  9.9us
  5.0us
  14us
  9.5us
 
i++與i
  約1.63us
  約0.83us
  約2.5us
  約1.25us
 

簡(jiǎn)單的一些性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這個(gè)51硬核還是有花頭的，至于穩(wěn)定性和可靠性上還需繼續(xù)驗(yàn)證和嘗試。當(dāng)然，本文的測(cè)試是使用了片內(nèi)的存儲(chǔ)器作為代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)際速度性能和存儲(chǔ)器的性能關(guān)系非常大，是需要進(jìn)一步考核的項(xiàng)目。