H730硬件三角函数，DSP库和C库三角函数性能比较，其中硬件三角函数优势明显（2021-03-13）

eric2013

测试条件：
1、MDK5.33 AC5 ，开启最高等级三级优化，开启时间优化
2、测试平台自制H730VBT板子。
3、工作主频550MHz。
4、开启硬件双精度。
5、开启硬件三角函数。


测试：
1、H730硬件三角函数。
开启20bit最高测试精度，对应6个时钟周期24次迭代。注意这里的时钟周期是相对Cordic来说的，由于Cordic是在550MHz主频的二分频下工作，所以实际测试应该是12个时钟周期完成一次三角函数计算。

这里计算了10000次sin，DMA方式。

最终需要时钟周期是200506个，也就是20个时钟周期计算一次，即36ns一次计算，这个速度还是相当给力的。

正常情况下的理论值应该是12个时钟周期就计算完毕，额外的8个时钟周期耽误在DMA等传输上了。


当然如果采用最大误差精度情况下，可以做到13.5个时钟周期一次，不过实用价值不高。

2、DSP库测试
（1）函数arm_sin_q31
由于是查表法实现，精度有点低，只有10bit左右，所以参考价值不高。

测试100次求平均是27.6个时钟周期一次：



（2）函数arm_sin_f32

测试100次求平均是168个时钟周期一次：



3、C库测试
（1）双精度测试

使用函数sin

测试100次求平均是240个时钟周期一次：


（2）单精度测试

使用函数sinf

测试100次求平均是69.8个时钟周期一次：

eric2013

之前做的不同编译器之间的比较：

【性能测评】DSP库，MDK5的AC5，AC6，IAR和Embedded Studio的三角函数性能
http://www.armbbs.cn/forum.php?m ... 5455&fromuid=58
(出处: 硬汉嵌入式论坛)

missfox

性能这么强，看来可玩性很高啊

jisaowang2

我都是用的nvidia的cg 快速math函数，用多项式近似的，精度可以，起码我的h7的3d引擎计算没任何问题，比查表省空间，速度应该差不多

eric2013

jisaowang2 发表于 2021-3-13 16:38
我都是用的nvidia的cg 快速math函数，用多项式近似的，精度可以，起码我的h7的3d引擎计算没任何问题，比查 ...

总体来说还是很给力的。

Blake

为什么C库的sinf 比 arm_sin_f32还要快呢？

eric2013

Blake 发表于 2021-3-15 11:55
为什么C库的sinf 比 arm_sin_f32还要快呢？

是的，C库的是编译器厂家自己做的，性能并不比DSP库的浮点慢。特别是浮点的计算。
当前这个DSP库在定点计算上才有优势，因为可以方便的调用DSP指令，而编译一般优化程序没有这个高。

另外就是计算精度，回头我对比下。