感芯科技MC3172多线程实时性测试
之前在网上看到了感芯科技mc3172mcu，看介绍有硬件64位多线程处理，甚是感兴趣，最近有幸收到一块开发板，所以进行部分性能方面的测试。
mc3172简介 感芯科技第一款32 位 risc 处理器 mc3172 ，业内首个64线程同步并行运行，线程资源可按需配置，
共享代码段空间与数据段空间，硬件级实时响应，无需中断服务程序，无需实时操作系统。
基于risc-v rv32imc 指令集，100%单周期指令，最高200mhz主频，3.37coremark/mhz。
数据段与代码段共享128k字节sram，可按需配置为96k代码空间加32k数据空间，或64k代码空间加
64k数据空间，或32k代码空间加96k数据空间，灵活应对各种应用场景。
拥有丰富片内外设：12个可配置通信接口，可按需配置为uasrt或spi或usb或can总线形式，满足多通
信端口需求；6个双缓冲24位计数器，可提供高精度pwm与输入捕捉；64个gpio，可提供丰富的自定义控制
接口。
产品特性 内核 core：
- 基于 rv32imc 指令集，单周期乘法
- 64路线程同步并行运行，无需线程切换
- 线程资源可按需配置且无需操作系统
- 3.37coremark/mhz
- 100%单周期指令，时序确定
- 最高 200mhz 系统主频
存储器：
- 128kb sram可按需分配为：
96k代码空间+32k数据空间
64k代码空间+64k数据空间
32k代码空间+96k数据空间
电源管理和低功耗：
- 核心供电电压范围：1.8v～1.98v，
- gpio供电电压：1.8v～3.3v
系统时钟、复位
- 内嵌 200mhz rc 振荡器
- 内嵌 8mhz rc 振荡器
- 外部支持 4mhz～40mhz 高速振荡器
- 外部支持 最高133mhz 输入时钟
- 上电复位(por)
多线程实时性测试 由于这个芯片其他的测试例如引脚配置、定时器配置、串口配置等网友已经有诸多帖子，所以我只对目前我感觉好奇的多线程实时性进行测试。
1.多线程配置（使用线程0、1、2、3，分频¼主频） 这里我们4个线程组每个仅使用1个线程，分频每个均为¼主频。线程空间定位2048字节。
2.测试思路和主要程序代码 在仅配置4个线程的情况下，我们在不同的线程中通过切换gpio0、1、2的引脚电平来判断具体线程的响应时序。具体配置如下：
线程0：用来初始化gpioa引脚的0、1、2为输出引脚。初始化完成后，设定全局变量u8g_sysinitsuccessflg为1；
初始化完成后，每等待150个延时周期，对u8g_gpioallowtoggleflg取反，并反转gpioa0。
线程1：等待线程0对gpio初始化完成后，实时检测u8g_gpioallowtoggleflg的状态，并对gpioa1进行翻转。
线程2：等待线程0对gpio初始化完成后，实时检测u8g_gpioallowtoggleflg的状态，并对gpioa2进行翻转。
通过对比上升沿的时间差，即可知道线程运行的时序差。
volatile u8 u8g_sysinitsuccessflg=0;volatile u8 u8g_gpioallowtoggleflg=0;void thread0_main(void){ while(1){ u32 u32gpiotoggledelaycnt; intdev_set_clk_rst(gpioa_base_addr,(intdev_run|intdev_is_group0|intdev_clk_is_coreclk_div2)); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin0,gpio_set_enable); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin1,gpio_set_enable); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin2,gpio_set_enable); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin3,gpio_set_enable); u8g_sysinitsuccessflg = 1; while(1){ u32gpiotoggledelaycnt = 150; while(u32gpiotoggledelaycnt--){nop();} u8g_gpioallowtoggleflg = !u8g_gpioallowtoggleflg; gpio_set_output_pin_inv(gpioa_base_addr,gpio_pin0); } } thread_end();}void thread1_main(void){ while(1){ while(!u8g_sysinitsuccessflg){nop();} while(1){ if(u8g_gpioallowtoggleflg){ gpio_set_output_pin_to_1(gpioa_base_addr,gpio_pin1); }else{ gpio_set_output_pin_to_0(gpioa_base_addr,gpio_pin1); } } } thread_end();}void thread2_main(void){ while(1){ while(!u8g_sysinitsuccessflg){nop();} while(1){ if(u8g_gpioallowtoggleflg){ gpio_set_output_pin_to_1(gpioa_base_addr,gpio_pin2); }else{ gpio_set_output_pin_to_0(gpioa_base_addr,gpio_pin2); } } } thread_end();} 3.测试结果 信号说明：
黄色：gpioa0电平 蓝色：gpioa1电平
（1）.整体波形 整体波形看起来线程基本时同时切换，同步运行，下面放大看看。
（2）.上升沿触发波形 注意：这里采用示波器的auto触发模式，可以抓到每次触发的时间会有不同，
最快从线程1切换到线程2的时间为40ns左右。 最慢从线程1切换到线程2的时间为120ns左右。 （3）结果分析 目前芯片配置为内部高速rc时钟200mhz，配置每个线程的主频为¼主频，也就是50mhz。
此时对应的线程切换时间范围应该在40ns~120ns之间。
我分析在当前配置下，硬件核心线程切换逻辑是：
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- 基于 rv32imc 指令集，单周期乘法
- 64路线程同步并行运行，无需线程切换
- 线程资源可按需配置且无需操作系统
- 3.37coremark/mhz
- 100%单周期指令，时序确定
- 最高 200mhz 系统主频
存储器：
- 128kb sram可按需分配为：
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32k代码空间+96k数据空间
电源管理和低功耗：
- 核心供电电压范围：1.8v～1.98v，
- gpio供电电压：1.8v～3.3v
系统时钟、复位
- 内嵌 200mhz rc 振荡器
- 内嵌 8mhz rc 振荡器
- 外部支持 4mhz～40mhz 高速振荡器
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- 上电复位(por)
多线程实时性测试 由于这个芯片其他的测试例如引脚配置、定时器配置、串口配置等网友已经有诸多帖子，所以我只对目前我感觉好奇的多线程实时性进行测试。
1.多线程配置（使用线程0、1、2、3，分频¼主频） 这里我们4个线程组每个仅使用1个线程，分频每个均为¼主频。线程空间定位2048字节。
2.测试思路和主要程序代码 在仅配置4个线程的情况下，我们在不同的线程中通过切换gpio0、1、2的引脚电平来判断具体线程的响应时序。具体配置如下：
线程0：用来初始化gpioa引脚的0、1、2为输出引脚。初始化完成后，设定全局变量u8g_sysinitsuccessflg为1；
初始化完成后，每等待150个延时周期，对u8g_gpioallowtoggleflg取反，并反转gpioa0。
线程1：等待线程0对gpio初始化完成后，实时检测u8g_gpioallowtoggleflg的状态，并对gpioa1进行翻转。
线程2：等待线程0对gpio初始化完成后，实时检测u8g_gpioallowtoggleflg的状态，并对gpioa2进行翻转。
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volatile u8 u8g_sysinitsuccessflg=0;volatile u8 u8g_gpioallowtoggleflg=0;void thread0_main(void){ while(1){ u32 u32gpiotoggledelaycnt; intdev_set_clk_rst(gpioa_base_addr,(intdev_run|intdev_is_group0|intdev_clk_is_coreclk_div2)); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin0,gpio_set_enable); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin1,gpio_set_enable); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin2,gpio_set_enable); gpio_set_output_en_value(gpioa_base_addr,gpio_pin3,gpio_set_enable); u8g_sysinitsuccessflg = 1; while(1){ u32gpiotoggledelaycnt = 150; while(u32gpiotoggledelaycnt--){nop();} u8g_gpioallowtoggleflg = !u8g_gpioallowtoggleflg; gpio_set_output_pin_inv(gpioa_base_addr,gpio_pin0); } } thread_end();}void thread1_main(void){ while(1){ while(!u8g_sysinitsuccessflg){nop();} while(1){ if(u8g_gpioallowtoggleflg){ gpio_set_output_pin_to_1(gpioa_base_addr,gpio_pin1); }else{ gpio_set_output_pin_to_0(gpioa_base_addr,gpio_pin1); } } } thread_end();}void thread2_main(void){ while(1){ while(!u8g_sysinitsuccessflg){nop();} while(1){ if(u8g_gpioallowtoggleflg){ gpio_set_output_pin_to_1(gpioa_base_addr,gpio_pin2); }else{ gpio_set_output_pin_to_0(gpioa_base_addr,gpio_pin2); } } } thread_end();} 3.测试结果 信号说明：
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