mips的計算方法

計組cpi與mips的計算方法

cpi:CPI( Clock cycle Per Instruction)表示每條計算機指令執行所需的時鐘週期,有時簡稱爲指令的平均週期數。可以用來表示CPU的性能。

補充一下時鐘週期的概念:1個時鐘脈衝所需要的時間。在計算機組成原理中又叫T週期或節拍脈衝。是CPU和其他單片機的基本時間單位。它可以表示爲時鐘晶振頻率(1秒鐘的時鐘脈衝數)的倒數(也就是1S/時鐘脈衝數,比如1/12MHz),對CPU來說,在一個時鐘週期內,CPU僅完成一個最基本的動作。時鐘脈衝是計算機的基本工作脈衝,控制着計算機的工作節奏。時鐘頻率越高,時鐘週期就越短,工作速度也就越快。時鐘週期在CPU的描述裏也叫節拍,即將一個機器週期劃分成若干個相等的時間段,每一段僅完成一個基本操作,用一個電平信號寬度對應。

CPI=總的時鐘週期數/IC   ic爲總的指令數

MIPS是每秒鐘處理了多少百萬條指令
計算公式:MIPS=主頻/CPI * 10的6次方

 

 

 

 

STM32的指令週期、平均執行速度、最小中斷週期和單條指令執行時間(10ns~100ns)


  STM32系列芯片(Cortex-M3)有三級流水線,指令週期不定,ARM給出的Cortex-M3核單片機的平均執行速度是1.25MIPS/Mhz。
  MIPS的全稱是Million Instructions Per Second,每秒百萬指令(西方或者國際上的計量體系中1M(兆)=100萬=1000000);Mhz,是指單片機CPU的主頻兆赫茲。
  MIPS/Mhz的意思是(單片機CPU的主頻)每兆赫茲下(單片機的指令執行速度)每秒執行1M(兆)條指令。比如,ARM官方給出的STM32F103x系列單片機的平均執行速度是1.25MIPS/Mhz,如果設置單片機A的主頻爲72MHz,那麼單片機A的執行速度=1.25*72=90MIPS,即每秒執行90M條指令,一條指令的執行時間爲1/90us=0.011us=11ns。注意,官方說的1.25DMIPS/MHz,是通過測試一些算法來實現的,不是實際測試硬件的結果,只能作爲大概的一個參考。
  CPU執行中斷時需要時間的,如入棧,出棧,以及其他處理,都需要時間!一般情況下,STM32的中斷性能不超過500Khz,也就是中斷間隔達到2us一次時,不管你中斷函數多精簡,基本上CPU就不會幹其他什麼事情了,因爲它都在進出中斷了。
  單條指令執行時間:STM32F10X單片機在主頻爲72MHz下,C語言程序執行一條指令需要的時間可認爲10ns~100ns。
 

 

 

 

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