【STM32H7S78-DK】测评+DSP计算速度评估

dql2016 发表于 2024-10-10 21:28

本帖最后由 dql2016 于 2024-10-10 22:33 编辑

在前面的帖子中，顺利的添加了DSP库进行数学计算，本帖添加傻孩子大佬的开源性能评估库perf_counter(<a href="https://github.com/GorgonMeducer/perf_counter" target="_blank">https://github.com/GorgonMeducer/perf_counter</a>)进行计算性能的测试，通过计算耗时来衡量DSP性能。

 

perf_counter是一个基于C语言的模块，提供以下功能：

<ul>
<li>
精确测量系统性能
</li>
<li>
精确测量函数执行时间
</li>
<li>
精确测量中断响应延迟
</li>
<li>
提供精确到us级的阻塞或非阻塞的延时服务
</li>
<li>
改善伪随机数的随机数特性
</li>
<li>
提供系统时间戳
</li>
<li>
……
</li>
</ul>

它使用了SysTick却不会占用SysTick，支持所有Cortex-M处理器裸机环境和RTOS环境、KEIL、IAR、GCC等编译器平台都支持。下载源码包后得到下面文件：

<div style="text-align: center;"></div>

对于裸机，只需将图中的4个文件加入到工程中即可：

<div style="text-align: center;"></div>

 

首先在mian.c加入对头文件的引用：

<pre data-index="0" name="code">
<code class="language-cpp">#include "perf_counter.h"</code></pre>

然后对 perf_counter 库进行初始化：

<pre>
<code class="language-cpp"> init_cycle_counter(false);</code></pre>

或者

<pre>
<code class="language-cpp">init_cycle_counter(true);</code></pre>

如果用户并没有自己初始化 SysTick，传递 false 给函数 init_cycle_counter() 。

如果用户自己初始化了 SysTick，传递true 给函数 init_cycle_counter() 。

本项目生产的工程是初始化了SysTick，所以入口参数是true 

<div style="text-align: center;"></div>

 

 

在systick中断中调用perfc_port_insert_to_system_timer_insert_ovf_handler()：

<div style="text-align: center;"></div>

将前面帖子中计算RMS的打印屏蔽掉

<pre>
<code class="language-cpp">//DSP库求均方根测试
static void DSP_RMS(void)
{
float32_t pSrc = {0.7060f, 0.0318f, 0.2769f, 0.0462f, 0.0971f, 0.8235f, 0.6948f, 0.3171f,0.9502f, 0.0344f};
float32_t pResult;
uint32_t pIndex;

q31_t pSrc1;
q31_t pResult1;

q15_t pSrc2;
q15_t pResult2;

//printf("******** stm32h7s78-dk eeworld dsp test ***********\r\n");

arm_rms_f32(pSrc, 10, &pResult);
//printf("arm_rms_f32 : pResult = %f\r\n", pResult);

/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc1 = rand();
}
arm_rms_q31(pSrc1, 10, &pResult1);
//printf("arm_rms_q31 : pResult = %d\r\n", pResult1);

/*****************************************************************/
for(pIndex = 0; pIndex < 10; pIndex++)
{
pSrc2 = rand()%32768;
}
arm_rms_q15(pSrc2, 10, &pResult2);
//printf("arm_rms_q15 : pResult = %d\r\n", pResult2);
//printf("******************************************************************\r\n");
}</code></pre>

测量调用该函数耗时：

<pre>
<code class="language-cpp"> start_cycle_counter();

DSP_RMS();

int64_t lCycleUsed = stop_cycle_counter();
printf("cycle counter = %lld\n",lCycleUsed);</code></pre>

<div style="text-align: center;"></div>

 

printf如果需要打印64位数据int64、uint64类型，需要开启完整标准输出库的支持：

<div style="text-align: center;"></div>

直接编译下载程序，输出计算打印结果是0，在STM32官方论坛中找到了答案：

<a href="https://community.st.com/t5/stm32cubeide-mcus/wrong-result-when-printing-a-int64-t-value-using-stm32cubeide/td-p/148913" target="_blank">https://community.st.com/t5/stm32cubeide-mcus/wrong-result-when-printing-a-int64-t-value-using-stm32cubeide/td-p/148913</a>

 

STM32CubeIDE uses a reduced library by default in order to reduce code size, as it's usually preferred for embedded development. Part of this tradeoff is dropping support for long long ints in printf-type functions.

> What can I do to print a 64-bit int value?

Change the runtime library from reduced to standard.

之前配置的是精简标准输出库，导致输出不正确。

修改后，打印正确：

<div style="text-align: center;"></div>

stm32h7s7 主频配置的是600MHz，1/600 000 000 (s) * 35630(cycle) =5.938*10^-5 (s)=59.38us

可见计算速度还是很快的，总共计算了10个数据的arm_rms_f32、arm_rms_q31、arm_rms_q15。

<div></div>

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