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詳解MCU性能指標：CoreMark和Dhrystone跑分

時間：2021-12-07 11:22:15
關鍵字： MCU   
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[導讀]CoreMark以每秒迭代次數(shù)作為性能評價，而Dhrystone的DMIPS與Dhrystone標準相關。本文討論CoreMark，先來看看MCU廠家如何宣傳自家產(chǎn)品性能。NXPi.MXRT1170，CoreMark：6468；STSTM32H747/757CoreMark：32...



CoreMark以每秒迭代次數(shù)作為性能評價，而Dhrystone的DMIPS與Dhrystone標準相關。
本文討論CoreMark，先來看看MCU廠家如何宣傳自家產(chǎn)品性能。
NXP i.MX RT1170，CoreMark：6468 ；ST STM32H747/757 CoreMark：3224

▍揭開神秘面紗：CoreMark是什么？為什么它可以作為MCU的性能指標？這個數(shù)是怎么計算出來的？
CoreMark是衡量嵌入式系統(tǒng)中微控制器性能的基準。通過包含列表處理（查找和排序）、矩陣處理（常見的矩陣操作）、狀態(tài)機（確定輸入流是否包含有效數(shù)字）和CRC（循環(huán)冗余校驗）等算法的測試給出性能評價。需要下載的軟件包是免費開源的， 可以在官方網(wǎng)站找到：EEMBC’s CoreMark?，網(wǎng)頁截圖如下。部分朋友無法直接下載的，文末進入“閱讀原文”也提供下載好的軟件包。

▍作業(yè)不難：怎么將CoreMark移植到自己的MCU上？運行CoreMark需要哪些外設支持？
51單片機也可以跑CoreMark的，所以硬件上不用擔心。運行CoreMark，需要定時器提供計時功能，還需要一種向外部打印消息的手段。一個比較簡單的方法是，調(diào)用stdio.h中定義的printf()函數(shù)，將其重定向到串口?，F(xiàn)以使用STM32CubeIDE將CoreMark移植到STM32G071為例進行說明。
● Step1：復制必要文件到目標工程。現(xiàn)已準備好目標MCU的軟件工程，其文件結構如下圖右側所示。從CoreMark官網(wǎng)獲得軟件包，軟件包解壓后文件結構如下圖左側所示。在右側軟件工程中新建文件夾CoreMark，將左側綠色框中，core_list_join.c、core_main.c、core_matrix.c、core_state.c、core_util.c、coremark.h等文件放到CoreMark文件夾里。打開左側simple文件夾，將core_portme.c復制到Src文件夾中，將core_portme.h復制到Inc文件夾中。

（彩色高亮標記與圖中顏色標記對應，共5個步驟）
●?Step2：由于core_main.c文件已定義了main()函數(shù)，該main()函數(shù)執(zhí)行時調(diào)用core_portme.c中的portable_init()函數(shù)作為MCU初始化接口，因此需要將MCU工程中原main.c文件MCU初始化代碼移動到到portable_init()函數(shù)里并刪除原有main.c文件。以STM32CubeIDE工程為例，需要移動SystemClock_Config和一堆MX_開頭的初始化函數(shù)（注意相關結構體、函數(shù)原型與函數(shù)實現(xiàn)要一起移動）。
●?Step3：CoreMark的分數(shù)最終表示為Iterations/Sec，也就是每秒迭代數(shù)，而Sec和系統(tǒng)Ticks相關。用過RTOS的朋友應該對這個概念很熟悉，考慮文字不太好解釋，直接看core_portme.c里這個宏定義。
#define EE_TICKS_PER_SEC 1000
●?這里我定義每秒1000個Tick，每個Tick時長1ms，對應定時器每1ms觸發(fā)一次中斷。使用一個計數(shù)變量，定時器進入中斷一次，該變量值 1；對該變量值/1000即可求得定時器運行時長，也就是上文的Sec。所以EE_TICKS_PER_SEC并非一定要設置為1000，和定時器中斷頻率對應即可。與定時相關的函數(shù)有以下三個。
void start_time(void)；//啟動計時器；void stop_time(void)；//停止計時器；CORE_TICKS get_time(void)；//獲取計時器的計數(shù)值。
●?在start_time()里實現(xiàn)定時器啟動功能，在stop_time()里實現(xiàn)定時器停止功能，在get_time()中獲取中斷計數(shù)值。數(shù)據(jù)類型“CORE_TICKS ”實際上就是“unsigned long”。為方便操作，推薦將計數(shù)變量設置為全局變量，這樣可以通過extern關鍵字直接訪問。此處以TIM1為例，代碼如下：

//計數(shù)變量unsigned long time_ms_ticks=0;
//定時器啟動void start_time(void){ (
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