RA单片机移植CoreMark跑分教程：以瑞萨RA6M4为例手把手移植教程（e² studio环境）

在嵌入式处理器领域，衡量CPU性能最知名和常见的基准测试莫过于 CoreMark 与 Dhrystone。

• CoreMark: 专门用于衡量嵌入式系统中CPU（或微控制器MCU）性能的标准，于2009年由EEMBC开发。
• DMIPS: Dhrystone Million Instructions executed Per Second，主要用于测试系统的整数运算性能。

本文将结合瑞萨RA6M4开发板，提供一个详细的、基于e² studio开发环境的CoreMark移植教程，并分享关键的代码修改步骤。

CoreMark简介

CoreMark旨在取代过时的Dhrystone基准，成为行业标准。其测试代码完全用C语言编写，核心包含四种算法：列表处理（增删改查排序）、矩阵操作、状态机（校验数字）和CRC。开发者可以自由下载并移植到自己的平台运行，最终获得一个量化的性能分数。

下载CoreMark源码

首先，前往CoreMark官网下载官方源码：
https://www.eembc.org/coremark/index.php

解压后，我们主要关注以下核心文件：

移植所需的核心文件包括：

• core_list_join.c
• core_main.c
• core_matrix.c
• core_state.c
• core_util.c
• coremark.h
• simple/core_portme.c
• simple/core_portme.h

在e² studio中新建CoreMark测试工程

本文以RA6M4开发板为例，创建工程并选择正确的MCU型号。随后，将上述CoreMark源文件拷贝到工程的 src 文件夹下。

关键提示：e² studio的FSP框架会自动生成一个main.c，其中直接调用hal_entry()函数。由于hal_entry.c是自动生成且无法删除，我们需要将core_main.c中的全部内容复制到hal_entry.c里，并把main(void)函数重命名为void hal_entry(void)。

前期硬件功能准备：

1. 配置UART串口：用于打印CoreMark结果。本文假设串口打印功能（例如Uart0_printf）已调试完成。
2. 配置定时器：设定一个1ms周期的定时器中断，用于精确计算CoreMark算法运行所耗费的时间。

移植后的关键代码修改步骤

1. 添加头文件

在 hal_entry.c 文件开头，加入串口打印功能所需的头文件。

#include “hal_data.h”
#include “stdio.h”
#include “uart_printf.h” // 你的串口打印头文件
#include “core_mark.h”

2. 初始化外设

在hal_entry函数的起始位置，添加打开GPIO和UART外设的代码。

void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
    // ... 变量声明

    /**********Added function start**********/
    R_IOPORT_Open(&g_ioport_ctrl, &g_bsp_pin_cfg); /* GPIO open */
    R_SCI_UART_Open(&g_uart0_ctrl, &g_uart0_cfg); /* UART open */
    /**********Added function end**********/

    // ... 后续代码
}

3. 修改 portable_init 函数

系统的时钟等初始化已在启动文件startup.c中完成，且此函数无参数传入，因此需要修改core_portme.c中的portable_init函数。主要改动是移除参数，并将内部的ee_printf替换为自己的串口打印函数（如Uart0_printf）。

修改前：

修改后：

portable_init(core_portable *p)
{
    if (sizeof(ee_ptr_int) != sizeof(ee_u8 *)) {
        Uart0_printf(“ERROR! Please define ee_ptr_int to a type that holds a \“pointer!\n”);
    }
    if (sizeof(ee_u32) != 4) {
        Uart0_printf(“ERROR! Please define ee_u32 to a 32b unsigned type!\n”);
    }
    p->portable_id=1;
}

4. 修改计时相关代码

这是移植的核心，需要根据你使用的定时器修改时间获取函数。本例使用1ms定时器中断。

• 修改计时函数 (core_portme.c)：
  
  主要改动为：在start_time中启动定时器并清零计数器，在stop_time中停止定时器，get_time直接返回累加的Tick值。

• 简化时间相关宏定义：
  
  仅需保留 #define EE_TICKS_PER_SEC (1000) (因为定时器1ms中断一次)，其他与平台相关的宏可以注释或删除。

• 添加定时器中断回调函数：
  在合适的位置（如hal_entry.c）定义定时器中断服务函数，用于累加全局变量Tick。

  /***********Added time counter***********/
  void Timer0_1ms_Callback(timer_callback_args_t *p_args)
  {
      if((p_args != NULL) && (p_args->event == TIMER_EVENT_CYCLE_END)) {
          Tick++;
      }
  }
  /***********************************************/

  

5. 调整迭代次数并声明Tick变量

为了保证测试的有效性，CoreMark要求程序运行时间至少大于10秒。你需要根据主频调整ITERATIONS的值。

在core_portme.c或core_portme.h中修改：

#define ITERATIONS (12000) // 根据实际情况调整此值
static uint32_t Tick; // 声明在计时函数中使用的全局变量

6. 设置编译器信息

在core_portme.h中，定义COMPILER_FLAGS宏，用于在结果中标识你的编译环境。

#ifndef COMPILER_FLAGS
    #define COMPILER_FLAGS “FSP V2.3.0” // 替换为你的实际环境
#endif

7. 替换打印函数

在整个工程中，将CoreMark源码中默认的ee_printf()函数调用，全部替换为你自己的串口打印函数（例如Uart0_printf）。可以使用编辑器的“查找与替换”功能高效完成。

8. 使能e² studio的浮点数打印支持

e² studio的默认newlib-nano库配置不支持printf浮点数。需要手动开启此功能：

1. 右键工程，选择 Properties。
2. 进入 C/C++ Build -> Settings -> Tool Settings -> GNU ARM Cross C Linker -> Miscellaneous。
3. 勾选 Use float with nano printf (-u_printf_float)。
   

运行测试与结果

完成以上所有修改并编译下载程序后，打开串口调试助手（波特率115200），复位开发板。你将看到CoreMark的测试结果输出。

结果中包含了关键的CoreMark/MHz分数（本例中约为355.84），以及算法正确性校验值。这为你评估MCU的计算机基础运算性能提供了一个权威的量化参考。

至此，基于瑞萨RA MCU的CoreMark移植就完成了。你可以将此框架应用到其他RA系列MCU上，只需根据具体型号调整时钟和引脚配置即可。如果在移植过程中遇到问题，欢迎在云栈社区的技术板块进行交流探讨。