确定三重嵌套延迟循环的运行时间

Question

确定以下子程序的运行时间（以纳秒为单位）：

delay:
        push r22
        ldi r20, 0x40
del1:   nop
        ldi r21, 0xFF
del2:   nop
        ldi r22, 0xFF
del3:   nop
        dec r22
        brne del3
        dec r21
        brne del2
        dec r20
        brne del1
        pop r22
        ret

这是我的作品：

Inner loop = 1 + 254(1 + 3) + (1 + 2) = 1020
Middle loop = 1 + 254(1020 + 1 + 3) + (1020 + 1 + 2) = 261 120
Outer loop = 1 + 63(261120 + 1 + 3) + (261120 + 1 + 2) = 16 711 936
Total cycles = 16 711 936 + 2 (push) + 1 (ldi) + 2 (pop) + 4 (ret)
             = 16 711 945

只回答周期数就可以了，但如果需要，微控制器是 ATMega 2560。

Answer 1

只需在模拟器中测试您的假设即可！

一些提示：

在外循环中，计数器变量中加载的不是 0xFF
0xFF 不是 254，而是 255
别忘了数 return 个周期

顺便说一下...你还应该按 r21 和 r20...

Answer 2

这是正确答案：

Inner loop = 1 + 254(1 + 3) + (1 + 2) = 1020
Middle loop = 1 + 254(1020 + 1 + 3) + (1020 + 1 + 2) = 261 120
Outer loop = 1 + 63(261120 + 1 + 3) + (261120 + 1 + 2) = 16 711 936
Total cycles = 16 711 936 + 2 (push) + 1 (ldi) + 2 (pop) + 4 (ret)
             = 16 711 945

公式为ldi + (n-1) * (body + ldi + brne_true) + (body + ldi + brne_false)

ldi = 1 个周期
brne = 如果为真则为 2 个周期，如果为假则为 1 个周期
dec = 1 个周期
nop = 1 个周期
推 = 2 个周期
pop = 2 个周期
ret = 4 个周期

内层循环体是1条nop指令，我们知道ldi和brne的循环数是3，最后一次循环是2。

中间循环体是1条nop指令+内层循环的结果

最外层循环体1 nop指令+中间循环结果

那么总循环次数=外循环次数+push+ldi+pop+ret。

要获得总时间，请将周期数除以以赫兹为单位的时钟速度。

Total time = 16711945 / 16000000 = 1.044 seconds or 1044496562.5 nanoseconds

确定三重嵌套延迟循环的运行时间

Determine the running time of a triple nested delay loop

assembly

avr

timing

nested-loops

确定三重嵌套延迟循环的 运行 时间

Determine the running time of a triple nested delay loop

assembly

avr

timing

nested-loops

确定三重嵌套延迟循环的运行时间