stm32f407和tms320f28335的对比

论坛上看到的比较。
这几天刚拿到STM32F4的评估板，STM32F4这次的卖点就是FPU和DSP指令集，关注了挺长时间，这次就想测试一下STM32F4的浮点性能，如果满足就升级自己飞控的架构。本来用STM32F103+28335双核架构，F28335当浮点处理器用，调试起来比较麻烦，所以一直想换了。

测试代码就是用的我飞控的算法，全部使用浮点运算，包含姿态和位置两个7阶和9阶的卡尔曼滤波器，包含大量的矩阵运算以及部分导航算法和PID控制器等，还有部分IF和SWITCH包含跳转的判定语句，相比纯算法算是一个比较综合的运算。

测试环境：
F28335：CCS V3.3，使用TI优化的数学库，不开优化，程序在RAM里执行。
STM32F4：KEIL V4.7，使用ARM优化的数学库，不开优化。

测试方法：
F28335：在飞控算法入口设置断点，清零CCS的CPU计数器(profile->clock)，然后STEP OVER，记录下CPU的计数
STM32F4：在飞控算法入口设置断点，记录下Register窗口内算states计数器，然后STEP OVER，记录下新的计数器数值，与之前的数值相减得到CPU计数

测试结果：
F28335：253359个CPU周期，除以150MHZ，大约是1.69ms
STM32F4：一共285964个周期，除以168MHZ，大约是1.7ms,比F28335略慢

结论就是，对于包含相对较多跳转的综合浮点算法而言，STM32F4似乎并不慢多少。

抛开架构因素，从纯浮点运算方面来看的话。STM32F4的FPU加减乘指令VADD.F32、VSUB.F32、VMUL.F32都是单周期指令，而除法VDIV.F32耗费14个周期。
例如：a = a / b;产生的汇编为：
0x08000220 ED900A00 VLDR s0,[r0,#0x00]

0x08000224 4804 LDR r0,[pc,#16] ; @0x08000238

0x08000226 EDD00A00 VLDR s1,[r0,#0x00]

0x0800022A EE801A20 VDIV.F32 s2,s0,s1

0x0800022E 4803 LDR r0,[pc,#12] ; @0x0800023C

0x08000230 ED801A00 VSTR s2,[r0,#0x00]
复制代码 F28335： F28335的FPU有加减乘法指令，都是双周期的，由于没有硬件除法指令，F28335这里是用软件模拟的浮点除法，汇编可以看到 LCR $div_f32.asm字样，需要19个时钟周期。
例如：a = a * b,产生的汇编为：
0087B2 E203 MOV32 *-SP[4], R0H

0087B4 E2AF MOV32 R1H, *-SP[6], UNCF

0087B6 E700 MPYF32 R0H, R1H, R0H

0087B8 7700 NOP //需要让流水线等待FPU运算完毕，所以需要NOP

0087B9 E203 MOV32 *-SP[4], R0H

复制代码 除法：
0087BD E203 MOV32 *-SP[4], R0H

0087BF E2AF MOV32 R1H, *-SP[6], UNCF

0087C1 7640 LCR $div_f32.asm:52:71$

0087C3 E203 MOV32 *-SP[4], R0H
复制代码 结论：
可见单从浮点处理器来说，F28335是不如F4的FPU的。但是由于F28335是哈佛架构，有较长的流水线，可以在一个时钟周期里完成读取，运算和存储，所以程序连续运行的话，就比ARM快上许多许多，比如执行一次a = a + b只需要5个时钟周期，但是缺点就是一旦要跳转，就必须清空流水线，如果是
for(i = 0;i < 1000; i ++)

a = a + b;
复制代码 这样的运算，速度反而要比ARM慢（测试下来单次是17周期，ARM是14）.所以说这就是ARM和DSP不同的地方了。

看看这次测试比较，感觉环境还是有一定的问题：
1、F28335是在RAM中运行，并且两者都是在仿真器环境中进行运算，还是离线在Flash中跑比较靠谱。
2、两者编译平台一个是CCS，一个是KEIL，对通用语句的优化，有待商榷。
3、ARM和TI的数学库中，各自支持的运算种类不一样。

28335浮点型 在数据处理上更有优势。 M4主要在接口配置 通信上用的多些。

18274338037：stm32f407和tms320f28335的对比
雷贝兔 ：答：STM32F4：一共285964个周期，除以168MHZ，大约是1.7ms,比F28335略慢 结论就是，对于包含相对较多跳转的综合浮点算法而言，STM32F4似乎并不慢多少。抛开架构因素，从纯浮点运算方面来看的话。STM32F4的FPU加减乘指令VADD.F32、VSUB.F32、VMUL.F32都是单周期指令，而除法VDIV.F32耗费14个周期...

18274338037：tms320f28034与stm32f407在伺服电机驱动板的区别?
雷贝兔 ：答：320伺服电动机的驱动板，它因为功率是比较大的，所以整体来说它的驱动板上会有更多的电气元件，所以它的精度会比较高一些，但是32的伺服电动机相比较尤为功率比较低，但是精度非常的高。

18274338037：tms320f28335片内存储器一般包括哪些种类
雷贝兔 ：答：tms320f28335片内存储器一般包括SARAM，FLASH和OTP。1、TMS320F28335片上SARAM：（1）在TMS320F28335芯片中，有34k×16位的单周期单址ram，分为M0、M1和l0-l710个块。（2）Mo和M1块中的saram大小为1K×16位。重置后，堆栈指针指向M1块的起始地址，堆栈指针向上增长。M0和M1段都可以映射到程序和数...

18274338037：TMS320F2407A的详细资料
雷贝兔 ：答：F2407A的工作频率为40MHz，内部寄存器长度为16位字长。PWM信号通过定时器计数的方式在周期中断中获得，因此，不可避免存在一个计数步长的量化误差。这个误差会产生一个纹波叠加在输出直流电压上，因此，应尽量减少。通常当PWM的频率为f时，DSP工作频率为fc时，这个量化误差电压值为 =3.3×（V）（7）例...

18274338037：TMS320F2812处理器的系统频率是多少MHZ?
雷贝兔 ：答：据查询，德州仪器TMS320F2812的频率为150MHz。德州仪器TMS320F2812是一颗具有150MHz频率、256KB闪存、EMIF的C2000 32位MCU。

18274338037：TMS320F2812中各个字母 数字 是什么意思
雷贝兔 ：答：TMS ---TI合格产品 320---TI dsp 系列 F ---Flash EEROM（核电压1.8V/1.9V,I/O口电压3.3V）2812---产品型号

18274338037：TMS320F2812原理与开发的内容简介
雷贝兔 ：答：本书介绍了tms320f2812芯片的基本特点、硬件结构、内部功能模块的基本原理等内容，并在结合应用实例的基础上详细阐述了各功能模块的应用。同时专门针对电机控制领域的应用，详细介绍了基于tms320f2812数字信号处理器的永磁同步电机控制系统的原理与实现。书中提供了大量硬件原理图和应用程序代码，以方便读者参考...

18274338037：使用ccs10编程TMS320F2837xD,移植c2000ware的程序,头文件路径和cmd文件...
雷贝兔 ：答：was declared with a never-completed type这个错误的意思是CanaRegs这个变量被一个“没有被完成的的类型”定义，原因是系统找不到这个类型——一般为用户定义的结构体，用户可能把这个自定义结构体放到了头文件，但这个头文件没有被C文件编译时包含。为了方便访问寄存器，通常会定义为某种struct，这样就...

18274338037：TMS320F28335的介绍
雷贝兔 ：答：TMS320F28335型数字信号处理器TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。与以往的定点DSP相比，该 器件的精度高，成本低， 功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D转换更精确快速等。

18274338037：您好大春老师,TMS320F28034的芯片用西尔特读出的数据大小是128kb,是正 ...
雷贝兔 ：答：首先，TMS320F28034这个芯片是有128KB的存储空间的，读出来的数据大小是对得上的。其次，“把这个数据写到另一个芯片里不能正常工作”你需要注意，在读取的时候，看看这颗芯片的配置位，是否被加密了？