STM32的I/O口输出翻转速度完全可以达到18M，验证成功

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 10:23:58

本帖最后由 cjwmusic 于 2013-5-2 10:26 编辑

分别用库，寄存器对STM32的I/O口的输出翻转速度进行了测试

   测试环境：
            编译器：IAR 6.4 FOR ARM
            特殊设置：代码高速优化
            芯片：STM32F103C8T6
            时钟：外部8MHz，PLL到72MHz
            示波器：Tektronix TDS 2004B
1、用库
（1）代码如下：
         while(1)
         {
            GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
            GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
            ......（中间重复很多句）
            GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
            GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
         }

（2）测试结果：
         峰值：408mv    频率：2.7MHz    周期：361ns

   ( 3 )波形图：

2、用寄存器 GPIOx_ODR
（1）代码如下：
         while(1)
         {
            GPIOB->ODR = 0xffffffff;
            GPIOB->ODR = 0;
            ......（中间重复很多句）
            GPIOB->ODR = 0xffffffff;
            GPIOB->ODR = 0;
         }
   （2）测试结果：
         峰值：420mv 频率：18MHz    周期：55.55ns

   （3）波形图


3、用寄存器 GPIOB->BRR和GPIOB->BSRR
   （1）代码如下：
         while(1)
         {
            GPIOB->BRR = GPIO_Pin_5;
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_5;
            ......（中间重复很多句）
            GPIOB->BRR = GPIO_Pin_5;
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_5;
         }
   （2）测试结果：
         峰值：380mv 频率：18Mhz    周期：55.55ns

   （3）波形图


4、总结和疑问
   （1）总结：A: STM32的i/o翻转速度确实能够达到宣称的18MHz
                  B: 库函数的效率确实比较低
                  C: 之前看到有人说GPIOx_ODR要比GPIOx_BSRR慢，因为前者先要读出来，修改了，再写进去，后者直接写入。但实测却没发现有什么快慢差别。
                        也有可能这个实验中看不到他们两个的速度差异吧。

   （2）疑问：为什么峰值只有几百mv呢？

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 10:48:58

用同样方法对STM8S105S4进行了测试，只能达到4M(写ODR寄存器)，，而且是可以高速输出的引脚PD1

desertsailor · 发表于 2013-5-2 10:52:01

"C: 之前看到有人说GPIOx_ODR要比GPIOx_BSRR慢，因为前者先要读出来，修改了，再写进去，后者直接写入。但实测却没发现有什么快慢差别。
也有可能这个实验中看不到他们两个的速度差异吧。
"
你在实验中并没有读GIPOx_ODR，因为你是直接赋值，而不是"|="或“&=”，实际使用中如果只想改变某位而保持其它位不变GPIOx_BSRR的优势就体现出来了。

“ （2）疑问：为什么峰值只有几百mv呢？ ”
你端口初始化对了么？设为推挽输出了吗？

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 11:01:26

desertsailor 发表于 2013-5-2 10:52
"C: 之前看到有人说GPIOx_ODR要比GPIOx_BSRR慢，因为前者先要读出来，修改了，再写进去，后者直接写入。但 ...

是推挽输出
void GPIO_Config()
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); /*使能GPIOB时钟*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //配置5脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //配置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度为最大50MHZ

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

hzpj001 · 发表于 2013-5-2 11:49:45

你的这个测试引脚外接负载了吗?

yangliu212 · 发表于 2013-5-2 12:04:22

测试引脚外接负载了吗？

jiaxinhui · 发表于 2013-5-2 12:11:03

楼主有图有真相，顶你了

Clinging · 发表于 2013-5-2 12:18:04

表笔在X10档，示波器设置的X1档吧？

wangguanfu · 发表于 2013-5-2 12:20:24

还是慢！！！
当年AVR 16MHZ主频，IO 8MHZ

oped001 · 发表于 2013-5-2 12:25:53

没啥实际意义啊，只要一用for()、while()这类跳转功能，反转速率一下就降下来了

无级电工 · 发表于 2013-5-2 13:28:13

这个跟负载也有关系。

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 14:41:19

wangguanfu 发表于 2013-5-2 12:20
还是慢！！！
当年AVR 16MHZ主频，IO 8MHZ

avr这么强悍啊

ludims · 发表于 2013-5-2 15:14:32

高电平只有四百多毫伏，这不科学啊

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 15:35:19

yangliu212 发表于 2013-5-2 12:04
测试引脚外接负载了吗？

没有接负载

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 15:36:16

Clinging 发表于 2013-5-2 12:18
表笔在X10档，示波器设置的X1档吧？

果然是，调整之后，波形很差劲，几乎是三角波，峰值2点多伏

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 15:36:32

ludims 发表于 2013-5-2 15:14
高电平只有四百多毫伏，这不科学啊

是示波器表笔没有调好

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 15:37:21

yangliu212 发表于 2013-5-2 12:04
测试引脚外接负载了吗？

谢谢了，对STM32还是蛮有信息的

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 15:37:45

oped001 发表于 2013-5-2 12:25
没啥实际意义啊，只要一用for()、while()这类跳转功能，反转速率一下就降下来了 ...

是啊，难道非得用汇编才能搞的很精确

oped001 · 发表于 2013-5-2 16:04:17

这个跟汇编没关系，CM3跳转指令要占用多个时钟周期，时间就在这被耗掉了

苹果520 · 发表于 2013-5-2 16:29:24

很好，不知道F4的io口速度快到什么程序

cjwmusic · 发表于 2013-5-2 20:52:10

苹果520 发表于 2013-5-2 16:29
很好，不知道F4的io口速度快到什么程序

明天测一下，告诉你

苹果520 · 发表于 2013-5-2 23:59:16

cjwmusic 发表于 2013-5-2 20:52
明天测一下，告诉你

谢谢了，可以交个朋友吗？

lookatu · 发表于 2013-5-23 19:12:04

oped001 发表于 2013-5-2 12:25
没啥实际意义啊，只要一用for()、while()这类跳转功能，反转速率一下就降下来了 ...

是因为代码效率的原因，还是其他？比如用IO模拟SPI，就需要用for();, 有没有办法提高代码执行速度？

newidea · 发表于 2013-5-23 19:17:41

还是看实际应用场合。

anyanggcmy · 发表于 2014-10-25 09:38:46

那如果用STM32的SPI口速率最高可以达到多少呢？

STM32的I/O口输出翻转速度完全可以达到18M，验证成功

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