IAR中优化等级对Kinetis FGPIO执行速度的影响

在灯光控制、IO模拟Flex Bus等很多应用中，对GPIO的翻转速度有很高的要求，M0+内核中集成了一个特定的single-cycle I/O port，Kinetis中我们称之为Fast GPIO(FGPIO)。它可以完成对IO口的单周期load和store，主要的区别在于FGPIO的端口可以被内核零等待的访问，于是可以达到Core Clock的速度，而普通GPIO需要内核通过内部的crossbar/AIPS来访问，从而增加了时间上的延迟，使GPIO输出频率被限制。

        在客户应用中发现，Codewarrior和KEIL IDE下只需要在代码中直接操作FGPIO的寄存器即可完成GPIO口48Mhz的翻转速度，然而在IAR默认环境中使用同样的起始代码和时钟配置却未能达到48M的翻转速度，而仅有普通GPIO的速度8M左右。通常我们会从时钟上找原因，http://tiyubisai.com/video_news/news_135616.html 但是究其原因，发现原来IAR的优化等级对FGPIO的速度产生了影响，这点很容易被忽略，所以下面截图详细的做一对比：

         如下图1，在IAR的优化选项“Optimizations Tab” 中，优化等级为“Low”，每一句FGPIO翻转的语句 “FGPIOB_PTOR=0x02 ” 反汇编后的代码如图2中红色方框部分为三句，所以这也就大致解释了GPIO输出频率只有8M左右（相当于翻转速度16M，此处忽略程序while(1)的影响）。当更改IAR中“Optimizations Tab” 优化选项如下图3为High(Speed优先)时，每一句FGPIO翻转的语句 “FGPIOB_PTOR=0x02 ” 反汇编后的代码如图4中红色方框部分为一句，于是得到的GPIO输出频率为24M左右（相当于翻转速度48M，同样此处忽略程序while(1)的影响），刚好是未设置高优化等级之前的三倍，最终在硬件设备上完成了对GPIO的单周期访问和更改。

        总之，FGPIO的实际输出速度出来和程序代码有关系之外，还和优化等级的设置有关系，需要用户在实际应用中多加注意。有兴趣的读者可以拿未优化之前的代码和普通GPIO操作的代码做一对比，查看反汇编代码长度、反汇编代码访问的GPIO寄存器地址以及GPIO执行速度之间的关系，可以发现即便反汇编出来的代码长度一样，由于访问的寄存器地址不同也会导致GPIO输出频率的不同和差异。

图1 . IAR中优化等级的默认设置 

图2 . 在IAR默认的优化等级条件下，FGPIO翻转语句反汇编代码

图3. 更改IAR中默认优化等级设置

图4. 更改IAR中默认优化等级设置后，FGPIO翻转语句反汇编后代码

http://blog.csdn.net/xiaoxiongli/article/details/49637973

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