试用手记：为国产FPGA正名(二,51硬核性能测试)

作者：特权同学

IO口速度测试，使用以下程序测试高电平脉宽。

    while(1)
    {
        P0 = 0xf;
        P0 = 0x0;
    }

同等条件下与其他MCU比较：

单片机/处理器工作频率高脉冲宽度ASTRO 8051硬核
25MHz
约1us
ASTRO 8051硬核
50MHz
约500ns
ASTRO 8051硬核
100MHz
约250ns
STC89C516
11.0592MHz
约2.16us
NIOS II/e 32位软核
25MHz
约2.5us
NIOS II/s 32位软核
25MHz
约160ns
NIOS II/f 32位软核
25MHz
约160ns

在两次操作之间插入延时函数，分别延时delay(1)、delay(2)、delay(3)、delay(4)。测试延时函数如下：

void delay(uchar cnt)
{
    uchar i =0;
    while(i < cnt)
    {
        i++;
    }
}

由于delay()函数调用一次会有一些额外开销（如赋初值等），所以我们通过不同延时值的实际延时差来看指令运行的速度。换句话说，对前面的程序，可以通过每次delay()函数的差值来计算每多执行一次i++和一次i

特权同学曾使用相同条件测试了51单片机，通常11.0592MHz下工作的51单片机每多执行一次i++和一次i

延时函数ASTRO 8051硬核NIOS II/s 32位软核50MHz100MHz25MHz50MHzDelay(1)
5.0us
2.5us
6.5us
4us
Delay(2)
6.6us
3.3us
9us
6us
Delay(3)
8.3us
4.2us
11.5us
7.5us
Delay(4)
9.9us
5.0us
14us
9.5us
i++与i
约1.63us
约0.83us
约2.5us
约1.25us

简单的一些性能测试，发现这个51硬核还是有花头的，至于稳定性和可靠性上还需继续验证和尝试。当然，本文的测试是使用了片内的存储器作为代码和数据存储，实际速度性能和存储器的性能关系非常大，是需要进一步考核的项目。