我有一个使用SPI的嵌入式C++项目。当我编译和运行我的程序没有优化(-O0),外围设备(一个液晶面板)工作良好。当我用和优化(-O1)一起编译它时,外围设备不能正常工作。
我用逻辑分析器检查了这两种情况,唯一的区别是,用优化的代码(时钟速率、写入的字节等)编写的字节之间的时间要短得多。编译器优化如何能够影响后续操作之间的时间,这些操作只是一个接一个地写入硬件寄存器?如果我在SPI类中的每个写命令之后添加一个延迟,那么它在优化的情况下工作。
与下面的示例不同,在原始代码中,对WriteCommand()和WriteData()的调用是通过指针进行的。
代码片段,通过SPI连续写入外围设备:
{
SPI m_spiPort();
m_spiPort.Init();
m_spiPort.WriteCommand(SLEEPOUT);
// Color Interface Pixel Format (command 0x3A)
m_spiPort.WriteCommand(COLMOD);
m_spiPort.WriteData(0x03); // 0x03 = 12 bits-per-pixel
// Memory access controller (command 0x36)
m_spiPort.WriteCommand(MADCTL);
m_spiPort.WriteData(0x00);
// Write contrast (command 0x25)
m_spiPort.WriteCommand(SETCON);
m_spiPort.WriteData(0x39); // contrast 0x30
// Display On (command 0x29)
m_spiPort.WriteCommand(DISPON);
}SPI课程:
class SPI {
public:
void Init();
void WriteCommand(unsigned int command);
void WriteData(unsigned int data);
private:
void Write(unsigned int value);
};这个类的实现是:
void SPI::WriteCommand(unsigned int command)
{
command &= ~0x100; //clear bit 8
Write(command);
}
void SPI::WriteData(unsigned int data)
{
data |= 0x100; //set bit 8
Write(data);
}
void SPI::Write(unsigned int value)
{
LPC_SSP->DR = value;
}
void SPI::Init( void )
{
LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<11); //Enables clock for SPI
LPC_SYSCON->SSPCLKDIV = 0x01;
LPC_IOCON->PIO0_14 &= ~(0x7); // SCK
LPC_IOCON->PIO0_14 |= 0x2;
LPC_IOCON->PIO0_17 &= ~(0x7); // MOSI
LPC_IOCON->PIO0_17 |= 0x2;
/* SSP SSEL is a GPIO pin */
LPC_IOCON->PIO0_27 = 0x0; // configure as GPIO pin
LPC_GPIO0->MASK = (1<<27);
LPC_GPIO0->DIR |= (1<<27); // set in output mode */
LPC_GPIO0->CLR = 1 << 27;
/* Set DSS data to 9-bit, Frame format SPI, CPOL = 0, CPHA = 0, and SCR is 0 */
LPC_SSP->CR0 = 0x0008;
/* SSPCPSR clock prescale register, master mode, minimum divisor is 0x02 */
LPC_SSP->CPSR = 0x4; // SPI clock will run at 6 MHz
/* set Master mode and enable the SPI */
LPC_SSP->CR1 = 0x2;
}编辑-从SPI::Write()中删除DelayInCycles()。如果没有它,差异仍然很明显,我并不打算把它包括在这篇文章中。
发布于 2014-09-22 14:18:30
对于每个命令和数据字节,代码调用两个函数,这两个函数都没有局部变量或许多临时变量。
当忠实地实现这些函数时,每个函数都将创建一个堆栈框架(安装和拆卸需要几个指令),以存储无法保存在寄存器中的任何局部变量和临时变量。这可能是在-O0编译模式下发生的情况。
影响此类代码执行时间的两个重要优化是:
Write (可能还有WriteCommand和WriteData)的堆栈框架未使用,因此决定取消设置(和拆下)堆栈帧的指令。Write、WriteCommand和WriteData都是非常简单的函数,编译器可以决定完全消除函数调用,并生成代码,就像编写了代码一样(不考虑任何可访问性问题):
{ SPI m_spiPort();m_spiPort.Init();m_spiportt.lpc_SSP->DR= (SLEEPOUT & ~0x100);//彩色接口象素格式(命令0x3A) m_spportt.lpc_SSP->DR= (COLMOD & ~0x100);m_spirt.lpc_SSP->DR= (0x03 & 0x100);//内存访问控制器(命令0x36) m_spirt.lpc_SSP->DR= (MADCTL & ~0x100);M_spportt.lpc_SSP->DR= (0x00 & 0x100);//写对比度(命令0x25) m_spportt.lpc_SSP->DR= (SETCON & ~0x100);m_spirt.lpc_SSP->DR= (0x39 & 0x100);// Display On (命令0x29) m_port.LPC_SSP->DR= (DISPON & ~0x100);}};这两种优化都消除了对寄存器的实际写入之间的大量(簿记)指令,从而使写入速度更快。
https://stackoverflow.com/questions/25975249
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