PSoC 4 Pioneer Kitでリズムマシンのプログラムの処理時間を計測

Visual C++で作ったリズムマシンのプログラムをPSoC 4 Pioneer Kitに移植して処理時間を計測してみた。

PSoC Creatorのトップデザイン

時間の計測には16bitタイマー（TCPWMコンポーネント）を使って処理の開始時と終了時にCounter値を取得して調べた。

取得値はUARTを使ってPCで表示。

SPI通信自体は行っていない。

PSoC Creatorのプロジェクト
https://github.com/ryood/RhythmMachine/tree/master/PSoC/PSoC_Fixedpoint_DDS_RhythmMachine

48000回ループさせて、サンプリング周波数48kHzでちょうど1秒の間にどれだけ実行時間を消費するか見てみた。

変更点	start	end	end - start	処理時間(s)	比率
初期	2	7792	7790	0.779	100.0%
generateDDSWaveをinlineに	2	7432	7430	0.743	95.4%
generateNoiseをinlineに	2	7245	7243	0.7243	93.0%
hihatの波形生成をDDSに	2	6282	6280	0.628	80.6%
シーケンスを見て処理を省略	2	3967	3965	0.3965	50.9%
Releseモードでコンパイル	2	3322	3320	0.332	42.6%

表は上から順に追加変更していったものだ。

比率（初期プログラムに対する短縮率）を見ると、「シーケンスを見て処理を省略」するとかなり速くなっている。シーケンスが0（音符で言う休符）のとき、処理を省略するというもので、かなり早くなるが、音数が増えると処理落ちする可能性がある。

「hihatの波形生成をDDSに」も結構効いている。Hihatの波形をrand()関数で作っているのをテーブル参照にした。rand関数ですらコストが高いらしい。

inline指定やコンパイルオプションの変更は多少効く感じだ。

SPI通信との兼ね合い

波形生成とSPI通信と順番に処理するとかなりカツカツっぽい。

「PSoC 4 Pioneer KitでMCP4922を使う DDSで波形生成」で調べたSPI通信のタイミング

ざっくり見てサンプリング区間の50%以下で波形生成の処理を終わらせないとだめっぽい？入出力系のI2C通信の時間もあるので。

PSoC 4のSPIにはSCB（Serial Communication Block）以外にもUDB（内蔵のCPLDみたいなもの）を使ったコンポーネントもあるようなので、これもテストしてみたいと思います。