CORTEX m0+ 单周期乘法指令问题(已解决)

zhagnyanbo988

您好!目前我在调试贵公司的MKE02Z64VLC2芯片,它是一款cortex m0+内核的芯片,支持单周期乘法指令MULS,但是目前我在调试实用汇编asm("muls  R1,R2,R1"),code warrior 10.6报错，说不支持thunm mode 指令，我写了了函数 int16 mult_r(int16 a,int16 b)
{
int32 m=0;
m=(a*b)>>15;
return m;
}
运行时间竟然2us，我是配置的总线时钟是20MHZ，但是单独运行m=(a*b)>>15;大概是550ns，运行
 m=(16384*16384)>>15;大概是300ns，我查看反汇编指令，前者mult_r(int16 a,int16 b)指令最多，m=(a*b)>>15;居中，m=(16384*16384)>>15;最短。而且反汇编中都有MULS 指令出现，但是不知道我直接编写汇编指令为什么不能编译？还有单周期乘法指令应该是50ns，那怎么编写才能实现时间最短？或者有什么手册能提供帮助？还望指点！谢谢！

我知道答案 目前已有11人回答

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FSL_TICS_ZJJ

楼主你好！
感谢你在我们论坛发帖。
我想问下，你说的运行时间2us是整个函数的时间吗？
m=(16384*16384)>>15;
这句的运行时间肯定短，因为它会直接将16384*16384算好后放在一个寄存器里，然后你运行这句的时候，就直接取结果了。
m=(a*b)>>15这个时间稍长，是因为要先取数放在a和b中，然后再进行乘法指令（一个机器周期）。而每个取数据的时间，都会占用2个机器周期，再加放结果，所以时间会比较长点。
另外，这里我问下，你的测试时间方法是用什么测的？
关于汇编插入的问题，我会自己建工程，查看之后再给你回复。
其实，如果C对应的汇编就是最精简的，也没有必要一定用混合汇编的方式。

zhagnyanbo988

回复第 2 楼 于2014-06-23 17:32:00发表:
楼主你好！
感谢你在我们论坛发帖。
我想问下，你说的运行时间2us是整个函数的时间吗？
m=(16384*16384)>>15;
这句的运行时间肯定短，因为它会直接将16384*16384算好后放在一个寄存器里，然后你运行这句的时候，就直接取结果了。
m=(a*b)>>15这个时间稍长，是因为要先取数放在a和b中，然后再进行乘法指令（一个机器周期）。而每个取数据的时间，都会占用2个机器周期，再加放结果，所以时间会比较长点。
另外，这里我问下，你的测试时间方法是用什么测的？
关于汇编插入的问题，我会自己建工程，查看之后再给你回复。
其实，如果C对应的汇编就是最精简的，也没有必要一定用混合汇编的方式。
 

嗯嗯是整个函数的时间，只要把乘法封装成一个函数来调用，时间就变得很长了，大概是2us，用示波器测得，不是很准。非常感谢大神指点。那为什么混合汇编调用MULS指令，总是报错，说不支持THUNM 16指令，但是手册上，我理解应该是支持的，还是我调用方式不对？谢谢

FSL_TICS_ZJJ

楼主你好，下面来回答你的几个问题
1：关于为什么封装成函数时间就会变长的问题，下面我用汇编的形式来讲解下这个原因。
例如，我做一个乘法：
uint32 test1, test2,test_r=0;   
test1=0x11;
   test2=0x22;
   test_r=test1*test2;
如果直接调用，那么汇编的情况如下：

你可以看到，test_r=test1*test2;这句也就对应了4条汇编语句。
其中，ldr 2个机器周期，muls对应1个机器周期，str对应两个机器周期。
下面再看看，如果封装成函数的时候，对应的汇编情况又如何：

可以看到，这个时候需要进入函数，再返回函数等操作，这时候同样功能的st_r=test1*test2;已经变成了9条汇编语句，而每条汇编都是占用一定机器周期的，执行时间可想而知。
所以，这个就解释了为什么封装函数的执行时间就会变长。
 关于，每条汇编语句执行的时间，你可以参考这个帖子：
http://blog.csdn.net/nolatin/article/details/8159551
 

FSL_TICS_ZJJ

2：关于测试代码执行时间的方法
   前不久有一位网友采用翻IO看示波器的方法测量，这个肯定是不准的。你如果想要比较准确的测量，建议使用systick的方法测试，具体情况可以参考官方例程BME的测试方法，下面链接是KL25的测试BME代码的时间方法，你可以参考：
https://www.nxpic.org.cn/bbs/article_1280_566162.html

FSL_TICS_ZJJ

3：关于直接嵌入汇编的问题。
我试了下，的确也遇到和你一样的问题，这个问题我需要问一下CW的专家，鉴于专家目前不在，所以可能会迟点回复你。
但是，我认为，如果生成的C代码本来就比较精简，就没有必要一定使用嵌入汇编的方法，你可以看看C代码对应的汇编，比如4楼直接调用，已经比较精简了，如果你用嵌入的话，asm("muls  R1,R2"),你同样需要先把值放到R1，R2中，其实这样生成的汇编和直接C的汇编还是一样的，所以，我认为没有必要嵌入。

zhagnyanbo988

回复第 6 楼 于2014-06-24 14:01:33发表:
3：关于直接嵌入汇编的问题。
我试了下，的确也遇到和你一样的问题，这个问题我需要问一下CW的专家，鉴于专家目前不在，所以可能会迟点回复你。
但是，我认为，如果生成的C代码本来就比较精简，就没有必要一定使用嵌入汇编的方法，你可以看看C代码对应的汇编，比如4楼直接调用，已经比较精简了，如果你用嵌入的话，asm("muls R1,R2"),你同样需要先把值放到R1，R2中，其实这样生成的汇编和直接C的汇编还是一样的，所以，我认为没有必要嵌入。 

好滴，非常感谢，讲解的相当详细，至于为什么调用汇编asm("muls R1,R2")报错，还望有时间再给解释一下，谢过

FSL_TICS_ZJJ

回复第 7 楼 于2014-06-24 17:37:52发表:
回复第 6 楼 于2014-06-24 14:01:33发表:
3：关于直接嵌入汇编的问题。
我试了下，的确也遇到和你一样的问题，这个问题我需要问一下CW的专家，鉴于专家目前不在，所以可能会迟点回复你。
但是，我认为，如果生成的C代码本来就比较精简，就没有必要一定使用嵌入汇编的方法，你可以看看C代码对应的汇编，比如4楼直接调用，已经比较精简了，如果你用嵌入的话，asm("muls R1,R2"),你同样需要先把值放到R1，R2中，其实这样生成的汇编和直接C的汇编还是一样的，所以，我认为没有必要嵌入。 

好滴，非常感谢，讲解的相当详细，至于为什么调用汇编asm("muls R1,R2")报错，还望有时间再给解释一下，谢过
 

嗯啊，这个为什么报错我也不会，我要帮你问下我们的CW工程师，他暂时不在，如果我有答案一定告诉你，我会在这里跟贴的。

FSL_TICS_ZJJ

楼主你好，经过和我们CW工程师的交流，他认为，CW中识别的可能是默认的那种乘法指令。
即 asm("mul  R1,R2");
经过这样写后，然后反汇编：

发现识别出来的同样是muls，所以应该就是写mul，写法不同导致报错的。
这样看，你会发现，生成的汇编和你之前写的几乎还是一样，所以我认为你没有必要一定插入汇编，因为就算你写了这一条，你还是要在前面加放入R2，R1,的汇编操作，结果还是一样的。

JonsonYu

版主回答的很好，学习到了！
如果能有用systick测试这种代码的例子就更好了。