H750的IO翻转速率问题，标题要满12字

shenqihao

H750VB,我测试下了，IO翻转，最快也是周期60ns左右，频率就是16.6666。。。M，这太慢了，大家测试是多少？

1. #include "sys.h"
   
2. int main(void)
   
3. {
   
4.         Stm32_Clock_Init(160,5,2,4);        //设置时钟,400Mhz
   
5.        
   
6.         RCC->AHB4ENR |=1<<0;//GPIOA时钟
   
7.         GPIO_Set(GPIOA,PIN4,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_HIGH,
   
8.                                                 GPIO_PUPD_PU);
   
9.         GPIO_Pin_Set(GPIOA,PIN4,0);
   
10.        
    
11.         while(1)
    
12.         {
    
13.                 GPIO_Pin_Set(GPIOA,PIN4,0);
    
14.                 GPIO_Pin_Set(GPIOA,PIN4,1);
    
15.         }
    
16. }

复制代码

正点原子

要想速度高得操作底层，你这还用库函数写，能到16M算是不错了，你试试改成寄存器，最后改成汇编，会发现频率高不少

ricefat

本身就是微处理器，术业有专攻，要想翻转快上FPGA岂不是更合适

shenqihao

正点原子 发表于 2021-1-16 15:38
要想速度高得操作底层，你这还用库函数写，能到16M算是不错了，你试试改成寄存器，最后改成汇编，会发现频 ...

这就是寄存器开发方式，参考水星板子程序。
试过直接GPIOA->BSRRL的操作，效果一样。
后来发现网上很多人一样的问题，没找到ST官方给解决办法。

shenqihao

ricefat 发表于 2021-1-17 17:51
本身就是微处理器，术业有专攻，要想翻转快上FPGA岂不是更合适

需要20M的翻转速度，如果STM32能做到，没必要用FPGA。

hexenzhou

放弃吧，H7的IO速度是最慢的，内部复杂的总线结构决定的，要快的话，换成F7系列，速度可以到100M以上。

shenqihao

hexenzhou 发表于 2021-1-18 11:11
放弃吧，H7的IO速度是最慢的，内部复杂的总线结构决定的，要快的话，换成F7系列，速度可以到100M以上。

谢谢，刚刚用定时器PWM试了下，也不好，准备用开漏输出方式试试，还不行就只能放弃了

shenqihao

hexenzhou 发表于 2021-1-18 11:11
放弃吧，H7的IO速度是最慢的，内部复杂的总线结构决定的，要快的话，换成F7系列，速度可以到100M以上。

凉凉，开楼和推挽速度没差别

xkwy

从你示波器图上来看，IO边沿超过30ns，这种情况可能是你示波器带宽不够，数字示波器一般需要10~20倍带宽才能还原波形（测100MHz方波需要1GHz带宽的示波器，注意是示波器带宽不是最大采样率）



STM32H7单就IO特性，从数据手册来看跑到100MHz轻松无压力，如果要达到最大的输出速率：
1. 需要设置GPIOx_OSPEEDR相应bit为0b11: Very high speed；
2. IO电源域建议设定为3.3V，否则需要打开HSLV (I/O high-speed at low-voltage)；
3. 设置为推挽输出；
4. IO外部等效负载电容小于50pF；







另外，测试时建议用定时器输出方波测试，完全由硬件输出不要CPU干预，以免因为CPU处理耗时导致IO速率过低；
如果的确要用CPU去翻转IO，建议使用GPIOx_BSRR直接写寄存器达到set/reset GPIO的目的，免去读/改/写的流程，也可使用bit band方式操作GPIO。

xkwy

正点原子 发表于 2021-1-16 15:38
要想速度高得操作底层，你这还用库函数写，能到16M算是不错了，你试试改成寄存器，最后改成汇编，会发现频 ...

SPEED默认值00时，IO负载10pF，3.3V电源时最大IO速度就是16MHz

shenqihao

xkwy 发表于 2021-1-18 14:44
从你示波器图上来看，IO边沿超过30ns，这种情况可能是你示波器带宽不够，数字示波器一般需要10~20倍带宽才 ...

谢谢，H750VB芯片
按照你列出来的试过，IO空载，只接了示波器接头，实际负载电容不清楚，应该不大。
定时器方式和PWM都试了，还不如主函数里翻转速度快。
换了正点原子的示波器试了下，也是60ns这样。

edmund1234

刚才试了一下， 20MHz
试一下这个， 用v6的编译器

u32  hh=1;
        u32         ll=1<<16;
        while(1){
                GPIOE->BSRR =hh;
                GPIOE->BSRR =ll;
        }
       

xkwy

shenqihao 发表于 2021-1-18 16:40
谢谢，H750VB芯片
按照你列出来的试过，IO空载，只接了示波器接头，实际负载电容不清楚，应该不大。
定 ...

可能是你选的端口PA4不支持高速，你换个带有_h后缀的高速端口试一下，比如PA3/PA5/PB2

shenqihao

edmund1234 发表于 2021-1-18 17:20
刚才试了一下， 20MHz
试一下这个， 用v6的编译器

是改变ARM Compler吗，V56.06还能编译通过，V6.6编译不过。
结果还是一样的

shenqihao

xkwy 发表于 2021-1-18 17:24
可能是你选的端口PA4不支持高速，你换个带有_h后缀的高速端口试一下，比如PA3/PA5/PB2

试了下PA3,效果一样的

edmund1234

shenqihao 发表于 2021-1-18 17:51
是改变ARM Compler吗，V56.06还能编译通过，V6.6编译不过。
结果还是一样的

我的V5编译器都删了，所以试不了V5下的速度， 你试试 Project-->Option for target -->C/C++ --> Optimize for Time 勾上

shenqihao

edmund1234 发表于 2021-1-18 18:07
我的V5编译器都删了，所以试不了V5下的速度， 你试试 Project-->Option for target -->C/C++ --> Optimiz ...

谢谢，试了下，没改善。
我把吃灰的429开发板拿出来，也不行，429近80ns。103RC近360ns。

xkwy

shenqihao 发表于 2021-1-18 18:20
谢谢，试了下，没改善。
我把吃灰的429开发板拿出来，也不行，429近80ns。103RC近360ns。

不知道你是怎么测出来的103有360ns，刚好手上有一个STM32F103ZET6，帮你测一下。
PA5设置为2MHz，（实测边沿速度为10.9ns）
PA6为10MHz，（实测边沿速度为5.6ns）
PA7为50MHz，（实测边沿速度为2.850ns）
外部均悬空，推挽输出。ARM主频和APB2频率均为72MHz。

示波器：Tektronix - 泰克 TDS 2022C 200MHz(2GS/s)
探头：GENTEK G1300, 300MHz/6MHz, 10X:600Vpk, 1X:200Vpk, CATII
（探头工作在10X模式下）

如果你测不出这种速度，建议换个示波器或者检查一下你的探头是否有问题，另外格外要注意GND夹子应该尽量靠近待测GPIO信号。

代码：

1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
   
2. 
   
3. int main(void)
   
4. {
   
5.     RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
   
6.    
   
7.     GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE5;
   
8.     GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE6;
   
9.     GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_MODE7;
   
10.    
    
11.     GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE5_1; /* PA5: 0b10=2MHz */
    
12.     GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE6_0; /* PA6: 0b01=10MHz */
    
13.     GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE7;   /* PA7: 0b11=50MHz */
    
14.    
    
15.     GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF5;
    
16.     GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF6;
    
17.     GPIOA->CRL &= ~GPIO_CRL_CNF7;
    
18.    
    
19.     while (1) {
    
20.         GPIOA->BSRR = 0xF0;
    
21.         GPIOA->BSRR = 0xF0;
    
22.         GPIOA->BSRR = 0xF0<<16;
    
23.         GPIOA->BSRR = 0xF0<<16;
    
24.     }
    
25. }
    

复制代码

PA5, 10.9ns


PA6, 5.6ns


PA7, 2.850ns

shenqihao

xkwy 发表于 2021-1-19 09:57
不知道你是怎么测出来的103有360ns，刚好手上有一个STM32F103ZET6，帮你测一下。
PA5设置为2MHz，（实测 ...

谢谢，我也测了下103zet6的，240ns左右，波形不正常，示波器250M，2.5G/S
,探头不清楚参数，正点原子的示波器测试也是240ns左右，测的PA2引脚。贴着引脚测试，结果也一样。
你能测出来，不知道我这边问题在哪了，你的程序是没初始化时钟吗，我不初始化时钟，更慢。

1. #include "sys.h"       
   
2. 
   
3. 
   
4. int main(void)
   
5. {               
   
6.         u32 H=0x0F,L=(0x0F)<<16;
   
7.         Stm32_Clock_Init(9);                                                                        //系统时钟设置
   
8.        
   
9.         RCC->APB2ENR|=1<<2;   //使能PORTA口时钟  
   
10.         GPIOA->CRL&=0XFFFF00FF;//PA2推挽输出
    
11.         GPIOA->CRL|=0X00003300;//PA3上下拉输入
    
12.        
    
13.         while(1)
    
14.         {
    
15.                 GPIOA->BSRR=L;
    
16.                 GPIOA->BSRR=H;
    
17.                
    
18.         }         
    
19. }
    
20. 
    

复制代码

shenqihao

xkwy 发表于 2021-1-19 09:57
不知道你是怎么测出来的103有360ns，刚好手上有一个STM32F103ZET6，帮你测一下。
PA5设置为2MHz，（实测 ...

找了个示波器，带宽1GHZ，采样5GS/s
还是240ns，等会我把正点原子开发板挖出来试试。

xkwy

shenqihao 发表于 2021-1-19 17:54
找了个示波器，带宽1GHZ，采样5GS/s
还是240ns，等会我把正点原子开发板挖出来试试。

有可能是你的代码的问题，不知道你的#include "sys.h"、Stm32_Clock_Init(9);这两个是从哪来的，路子有点儿不对。

我用的是keil5，标准CMSIS寄存器开发流程，在Run-Time Environment对话框中只需要勾选CMSIS->CORE和Device->Startup两个就可以了，然后直接写main函数。
系统启动阶段调用流程是 Reset_Handler -> SystemInit() -> SetSysClock() -> SetSysClockTo72() -> __main() -> main()



其中比较影响代码运行速度的可能就是SetSysClockTo72里面有设置FLASH预取和等待操作吧，作用是开启了FLASH执行CACHE加速。
如果你的Stm32_Clock_Init是自己写的，建议参考一下官方的，以免损失性能。

shenqihao

xkwy 发表于 2021-1-20 08:41
有可能是你的代码的问题，不知道你的#include "sys.h"、Stm32_Clock_Init(9);这两个是从哪来的，路子有点 ...

感谢，详细的解答。时钟初始化用的正点原子的。
IO翻转率我认知有错误，比如100MHZ，以为能输出50MHZ的方波，仔细看了你的示波器截图，原来指的是上升沿。
还是老老实实fpga了。