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避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

W80x的主频速度很高，价格也很香，用来连接彩屏，刷屏显示应该是绰绰有余，弄个带屏幕的小玩意做智能家居控制之类的应该很好玩，但是实际测试发现刷屏速度很慢。使用8BIT并口刷屏，实际测下来不如主频跑在48MHz的STM32F030F6刷屏速度快！！！遂展开细究！
测试硬件如下：

焊接的W801芯片，但是使用W806的裸机SDK工程测试，目的是避免W801SDK工程的RTOS和中断等功能影响测试准确性。
只测试全屏清空，屏幕分辨率为240*432,8080并口，刷屏数据为RGB565,写两次8bit为一个像素点。

经过特殊优化后的LCD刷屏核心代码和编译后汇编如下：（防喷预警：“用户自己不会用怪芯片烂”）
注意，为避免误差，优化后，每一个指令读书写GPIO寄存器！！！没有多余操作！！
一个for循环内有6个紧密相连的ST.W指令,全是单周期操作GPIO！！和一个循环跳转指令BNEZ！！相比于正常的GPIO操作，“读ld.w--改bseti/bclri--写st.w”，没有别的多余的“读--改”步骤，只有“写”步骤，从理论上杜绝是因为代码写的稀烂导致的刷屏速度慢！也方便后续速度测试

理论计算：以上述指令ST.W均为单周期，跳转指令BNEZ因为要清流水线视为3个周期，写一个像素算9个CPU时钟，以下简称9T。
写240*432像素需要1036800T
在主频跑240MHz情况下，显示一屏需要的时间是3.888ms,也就是可以刷257帧/秒(暂时不考虑屏幕受不受得了)
实测，以240MHz主频刷屏，写一屏耗时33.6ms,慢了一个数量级，只有30帧的速度我不能接受，肉眼可见的明显拉窗帘现象！！！实际测主频跑在48MHz的乞丐CM0芯片STM32F030F6刷屏速度都可以接近50帧！
测试将W801主频降低到80MHz,此处发现了猫腻，写一屏耗时36.4ms，只是稍微增加？

刷屏速度没有变慢三倍。这里发现了猫腻。应该是GPIO速度和CPU时钟速度不匹配。
因为手上逻辑分析仪性能不足以测量IO翻转速度，特意借用了10Gsps的示波器测试。
测量数据位引脚的波形：写一个像素时间位360ns,也就是9T的用时，理论上9T用时应该是41ns左右

测量WR引脚的波形：这两个时钟之间的间隔在汇编上就表现为：
GPIOB->DATA = gpiob_cache_clr;
8011d6a:    dda32000     st.w          r13, (r3, 0x0)
GPIOB->DATA = gpiob_cache_set;
8011d6e:    dd832000     st.w
这里很明显的发现，GPIO时钟只有20MHZ？？？？？？？？
20MHz开什么天才国际大玩笑的设计？？？？！！！？这可是主频240MHz的处理器哎！！！！怎么说也得给个50MHz好吧？？？？？？

根据手册猜测，而且CPU在访问GPIO为啥的时候应该是AHB-AHB2-APB的路径，写入GPIO操作后类似于总线忙，CPU一直在死等，这就造成了20MHz这种情况的奇观。

刷个屏幕拉窗帘不能接受，为了能提速，反复阅读了写的是中文但是不知道写的是啥的手册的CLK部分，明白APB时钟居然受控于WLAN根时钟管理？？？莫名其妙+1

"如果希望 WLAN 系统正常工作，WLAN 根时钟需要保持在 160MHz",二级总线时钟及 APB 时钟为此时钟四分频，这里再2分频就是GPIO时钟的20MHz
将wlan根时钟从原本的480MHz/3=160MHz调整到2分频 240MHz。

这样GPIO的速度就上来了，有30MHz了，如图单周期执行33ns:

刷屏时间来到22.5ms,这个速度有40多帧，总算不拉窗帘了

现在问题来了：这样直接超WLAN根时钟，wifi功能肯定不能用了。
不知道官方有办法解决，或者是开放一些时钟分频的配置寄存器（国产通病，手册里遮遮掩掩，这样不提，那也不敢写，全烤用户猜），让APB和AHB2不是绑定四分之一时钟关系。
可否保留wifi功能支持的情况下，提高GPIO的速度。
主频240MHz的单片机刷个屏幕还这么拉跨说出去多丢人啊。。。
你说别人程序写的烂刷屏慢可以怪用户不会用，这问题如果官方不给出方案或者开放隐藏寄存器（如果有），换个神仙用户也优化不了哦，总不能给你一个时钟周期挤一挤变成两条操作用了吧？

最近编辑记录 posystorage (2022-08-11 00:34:36)

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Re: 避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

@xiao_fang
我优化过CH55x上的DAPLINK，望参考https://whycan.com/t_7786.html
这个我觉得不是ch5xx的问题（虽然ch5xx除了usb其他外设都很拉跨）
主要是原版daplink代码的swd时序部分写的很烂，而且是争对32位机的，这个优化以后其实速度挺快的

最近编辑记录 posystorage (2022-08-11 00:47:00)

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Re: 避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

@xiao_fang
优化后 经过计算软IO模拟的话，12个处理器周期可以刷一个SWD时钟,3.3V下16M主频时钟1.66M,5V下24M主频时钟2M.

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Re: 避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

最简单方法就是不要用这些乱七八糟的MCU，除非对性能没有要求。

你说的对 是我大意了。国产这些芯片，吹的光鲜亮丽，实际上没一个省心

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Re: 避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

W801 当时想用SPI+DMA想提高刷新速度，实在是文档太少，遇到好多问题，最后也不了了之。。。

这个芯片不是说SPI速度只有20M么 好像也快不到哪里

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Re: 避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

这丫的SDK就是个坑，很久以前就放弃了，因为厂家不愿意改。
简单的函数，就是要套好几层，搞得云里雾里的，放弃才是王道。
本来挺看好它的硬件的。

过于真实 我硬件都弄好了准备玩，结果，哎

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Re: 避坑指南-国产wifi蓝牙芯片W800/W801/W806的GPIO速度很慢

我看到CSDN上有个说突破120M的速度，有没有大佬去窥探一波，讲讲思路

指个路？