新手分享下 STM32的程序如何高效执行

horsonlee · 发表于 2016-9-29 18:15:48

如题：
图1： 10000次的循环，通用编程方式 QQ图片20160929180945.png

程序执行一个循环，竟然要 7 个指令，我不知道 STM32 的哪个指令是多少个指令周期，此方法可见不可取。。。。同其他MCU

图2：修改 FOR 为 while，递减 QQ图片20160929180941.png

程序指令一个循环，4条语句，效率整整高出了接近 50% 。。。。。。。同其他MCU 的汇编

图3：其他单片机的汇编指令， QQ图片20160929180937.png

如图，2条指令搞定，

新手不理解如何编写才是最高效的，高手勿喷谢谢，一起讨论下。。。。。

horsonlee · 发表于 2016-9-29 18:22:15

额。。。。。大家都不喜欢这个吗？？？

aozima · 发表于 2016-9-29 18:35:40

最终的实际价值是什么？

憨厚诚实大叔 · 发表于 2016-9-29 19:06:10

现在芯片的频率完全是够的，不要纠结这些细节，高不高效一般是复杂的算法需要的时间，或者是数据传送时间是否满足要求这些

xkwy · 发表于 2016-9-29 20:22:07

1、图1整个循环虽然7条指令，但参与循环的只有5条；

2、显然你是打算用51跟STM32相提并论，
STM32：大多数指令都是单周期的，而且有三级流水线。
51：每12个时钟周期才构成一个机器周期，而且指令一般都是2周期，4周期，甚至更多。

你举了一个51的汇编例子，且不说1000不能赋值给A（@1000是什么意思？，应该是#1000吧），因为A是8位的。
51做循环至少需要一个指令（DJNZ R0, LOOP）2个机器周期，即24个时钟。
而STM32仅需要5个时钟（其实可以裁剪得更少），

而且51是8位的，

所以说，STM32跟51不可同日而语，
指令集不同，单纯地看汇编指令条数没太大的参考意义。

mack13013 · 发表于 2016-9-29 20:49:35

xkwy 发表于 2016-9-29 20:22
1、图1整个循环虽然7条指令，但参与循环的只有5条；

2、显然你是打算用51跟STM32相提并论，

赞一个。

其实我也想说这个问题了。
汇编指令条数多少不是关键，
决定速度快慢的关键是

∑流程的周期数*周期时长

指令条数多少没什么意义的。

如果某MCU某一条指令A运行需要2ms，B需要1ms,
C、D、E、F各需要2ns，

完成某个动作，有2个方案
方案甲：AABA（4条指令）
方案乙：CDEFFFEDDDCDEDFDCCDDEDD * 10(230条指令)

从指令条数上看，方案乙指令条数太多。

从速度上看，方案乙快太多。

当然，现实中，很少有2条指令时间差距上千倍的（也还是有的，比如某些异步的协处理器指令，但是这些并非常规指令，而且其作用往往能代替N多条常规指令【运算部位不一样】，而且比这N条常规指令要快的多）。

而且实际上还有不同的MCU，甚至不同指令集的不同MCU，这些效率比较起来就更加不能单考虑指令数量多少了。更准确的运行时长统计方法应该是
∑流程的周期数*周期时长
然后，时长短的效率高。

当然，这是针对一个已经固定了的动作或者算法，实际上还有某些MCU的A指令比另一些MCU的A指令快，但是B指令却慢一些的情况。

其实上面乱七八糟的说那么多，就是想说 ,,,,我TM也不知道我要说什么了，大家随便看看吧

xkwy · 发表于 2016-9-29 20:53:49

mack13013 发表于 2016-9-29 20:49
赞一个。

其实我也想说这个问题了。

同样计算0.1*0.1，STM32F1比STM32F4慢的不是一点点，即便同主频。

因为STM32F4是ARM Cortex-M4内核，而且有独立浮点计算单元。

d1z1y2 · 发表于 2016-9-29 21:02:06

以前和现在不能比，以前写程序得精打细算，现在的RAM多大？ROM多大？时钟又多大？简直没法比
不过，研究一下是可以的，学习总没有坏处，相信有用的着的时候

龙之谷 · 发表于 2016-9-29 22:15:08

对这样的帖子仅代表个人点个赞

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:34:59

aozima 发表于 2016-9-29 18:35
最终的实际价值是什么？

不是炫任何东西，也不是发表什么，只是想在学习的时候，养成良好的习惯，这样习惯性编写出来的程序才是高效，尽管 STM32速度很快了，

可能这是从汇编转过来的一个通病吧，追求到极致，然后变为自己的习惯

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:35:16

憨厚诚实大叔发表于 2016-9-29 19:06
现在芯片的频率完全是够的，不要纠结这些细节，高不高效一般是复杂的算法需要的时间，或者是数据传送时间是 ...

呵呵，可能是个人习惯吧

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:35:54

xkwy 发表于 2016-9-29 20:22
1、图1整个循环虽然7条指令，但参与循环的只有5条；

2、显然你是打算用51跟STM32相提并论，

只是想用最短的程序空间和代码写出最高效的程序而已，没别的意思

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:36:17

mack13013 发表于 2016-9-29 20:49
赞一个。

其实我也想说这个问题了。

只是想用最短的程序空间和代码写出最高效的程序而已，没别的意思

至于几级流水线什么的，我不懂。。。

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:36:42

xkwy 发表于 2016-9-29 20:53
同样计算0.1*0.1，STM32F1比STM32F4慢的不是一点点，即便同主频。

因为STM32F4是ARM Cortex-M4内核， ...

嗯。。。我新手，没研究到那么深。。

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:37:09

d1z1y2 发表于 2016-9-29 21:02
以前和现在不能比，以前写程序得精打细算，现在的RAM多大？ROM多大？时钟又多大？简直没法比
不过，研究一 ...

我就是这个意思，只是想学习而已，

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:39:04

龙之谷发表于 2016-9-29 22:15
对这样的帖子仅代表个人点个赞

嗯，我是新手，可能我的写程序的习惯比较偏激，从汇编开始，我就会去想怎么程序高效执行，代码怎么做，然后，把这些在实际的程序中实现，然后养成编程习惯。

muk子夜 · 发表于 2016-9-30 08:39:36

谁然看着很吊的样子，但是感觉不实用

horsonlee · 发表于 2016-9-30 08:42:44

是否实用，看个人了，我说了，只是想养成习惯而已，没其他什么意思

d1z1y2 · 发表于 2016-9-30 12:18:44

程序的高效性是一个程序的品质之一，越是底层的东西越是这样，为楼主点个赞

shihantu · 发表于 2016-9-30 13:24:44

从 10000 减到 0 有惊喜哦 .

曾经也在研究这些小技巧 , 但越到后面越觉得 , 架构什么的比这个重要多了 , 同样的一天 , 研究什么东西人的效率最高才是关键 , 东西效率高低是一个很小的方面而已 .

horsonlee · 发表于 2016-9-30 17:51:53

shihantu 发表于 2016-9-30 13:24
从 10000 减到 0 有惊喜哦 .

曾经也在研究这些小技巧 , 但越到后面越觉得 , 架构什么的比这个重要多了 , ...

可能您是做大系统的人，我是没做过大系统的，所以不置评论。。。。
看个人的习惯了
就像现在写高层语言一样，不会去纠结这个程序多执行几条指令会延迟什么什么的。
我明白你的意思
所以，我说了，这个只是个人的一个习惯而已，

shihantu · 发表于 2016-9-30 19:09:14

horsonlee 发表于 2016-9-30 17:51
可能您是做大系统的人，我是没做过大系统的，所以不置评论。。。。
看个人的习惯了
就像现在写高层语言 ...

一边说自己是新手 , 一边展示自己的发现 .

一边以自己是新手为理由拒绝别人的意见 , 一边以个人习惯为理由不认同别人的观点 .

这很萌新 .

佩服 9L 的远见 .

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