国产FPGA试用手记二（51硬核性能测试）

 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：

 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<cnt语句所耗费的时间。

 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<cnt语句大约需要 8.68us（每个指令周期是1/12的时钟周期，即1.085us；而这两条指令总共需要8个指令周期，即8*1.085us=8.68us）。而 ASTRO的8051硬核宣称与通常51有着一样的性能架构，理论上推断50MHz频率下执行i++与i<cnt指令大约是 20ns*12*8=1.92us，100MHz频率下是1.92us/2=0.96us。而测试中得到了1.63us和0.83us，大约是7个指令周 期，而非8个，当然不排除测试误差。但是无论如何，相比之下，其性能已经接近了32位的NIOS II/s软核了。从另一个角度说，硬核肯定要比软核性能强劲且稳定。

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。

相关链接：

《NIOS2的GPIO操作速度》：http://blog.chinaaet.com/detail/10396.html