相信看了郭天祥老師51視頻的道友應(yīng)該都知道,老師曾多次在視頻中介紹了KEIL的代碼運(yùn)行時(shí)間功能:
魚鷹也一直很想用上這個(gè)功能,但很不幸的是,我發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)間根本就不準(zhǔn)確! 郭老師說,這個(gè)時(shí)間單位是秒(sec),是從單片機(jī)運(yùn)行第一條代碼開始計(jì)算的,但是當(dāng)你真正用示波器驗(yàn)證這個(gè)時(shí)間差(因?yàn)椴恢绬纹瑱C(jī)什么時(shí)候才開始運(yùn)行,所以只能看時(shí)間差)的時(shí)候,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)間是不準(zhǔn)確的。 所以以前魚鷹在測試一段代碼(比如軟件延時(shí)代碼)運(yùn)行時(shí)間的時(shí)候,為了確保準(zhǔn)確,都會(huì)折騰以下步驟: 1、搬來示波器(嗯,挺重的) 2、找好杜邦線(最好測試一下杜邦線的好壞) 3、測試代碼前后插入端口輸出高低電平代碼(輸出高低電平讓示波器顯示) 4、有時(shí)代碼可能只執(zhí)行一次,要么修改代碼讓它循環(huán)運(yùn)行,要么使用示波器的單次觸發(fā)功能。 當(dāng)你完成了以上步驟,你才能真正開始你的測試工作。 那么請(qǐng)問各位道友,這些步驟做下來,需要耗費(fèi)多少時(shí)間? 十分鐘到半小時(shí)差不多吧,如果東西難找,時(shí)間更久! 難道沒有更好的方式了嗎?憑什么那些純軟件的就可以很快的測試代碼運(yùn)行時(shí)間,我們就不行? 所以魚鷹一直記著這個(gè)事情,一直想要找到一種方便且簡單的測量方法。 直到有一天,魚鷹完成了 uCOS II 內(nèi)核感知器的功能,喏,就是這個(gè)東西:
魚鷹才重新思考 KEIL 的時(shí)間測量功能。 通過上圖魚鷹可以知道,這個(gè)時(shí)間相當(dāng)準(zhǔn)確,那么明明 KEIL 可以獲得準(zhǔn)確時(shí)間,為什么這個(gè)專門顯示時(shí)間的功能反而不準(zhǔn)了呢? 后來魚鷹在 KEIL 窗口下(調(diào)試窗口)還意外看到了這個(gè)東西:
我了個(gè)去,還有一個(gè)小窗口專門顯示呢,然后右擊,又出現(xiàn)了這個(gè):
當(dāng)你認(rèn)真觀察后,發(fā)現(xiàn)有好幾個(gè)選項(xiàng),但是時(shí)間還是那么不準(zhǔn)確(單位:秒)。 而魚鷹在完成了內(nèi)核感知器的時(shí)候,又再一次測試了這個(gè)窗口,發(fā)現(xiàn)真準(zhǔn)(嗯,不能說臟話)。 于此,魚鷹明白了,不是 KEIL 不能準(zhǔn)確顯示時(shí)間,而是沒有設(shè)置準(zhǔn)確。 那么到底怎么設(shè)置呢?魚鷹想到了《STM32調(diào)試?yán)髦甀TM》筆記中有一個(gè)關(guān)鍵的操作,就是設(shè)置內(nèi)核時(shí)鐘頻率。 所以魚鷹把默認(rèn)的10 M改成了f103的72 M,并找來了示波器,一頓操作猛如虎,終于得出了結(jié)果。 真準(zhǔn)!準(zhǔn)到你懷疑人生!
是的,在線仿真下,你只要在常規(guī)的仿真器設(shè)置下,再加入這個(gè)設(shè)置,你就能得到你想要的時(shí)間。 而軟件仿真下,你只要準(zhǔn)確設(shè)置這個(gè)外部晶振頻率,你就能很好的測量運(yùn)行時(shí)間(STM32 F103,F(xiàn)4軟件仿真效果不行)
那么又該如何測量時(shí)間呢? 在寄存器窗口顯示的時(shí)間是從單片機(jī)運(yùn)行第一條代碼開始的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間是累計(jì)的,如果用這個(gè)時(shí)間進(jìn)行測量的話,必須在測試代碼前記下時(shí)間,然后運(yùn)行代碼后再記錄一次時(shí)間,兩次時(shí)間相減,才是代碼運(yùn)行時(shí)間。 這個(gè)方法不錯(cuò),但是魚鷹有更好的方法。 看到那一個(gè)個(gè)選項(xiàng)了嗎?
人家可以重置(Reset)時(shí)間,比如魚鷹現(xiàn)在用t1顯示的時(shí)間(t0 和 寄存器窗口顯示的時(shí)間一樣,不信你可以看看),只要先重置一下這個(gè)t1(最上面那個(gè)),然后運(yùn)行代碼后暫停,t1顯示的就是這段代碼的運(yùn)行時(shí)間了。 這樣一來,你就能輕松實(shí)現(xiàn)代碼的時(shí)間測量了。 既然得到我們想要的結(jié)果,我們就會(huì)思考以下幾個(gè)問題: 1、為什么設(shè)置之后,時(shí)間就準(zhǔn)確了呢? 2、它是怎么測量時(shí)間的? 3、它的測量精度是多少? 4、這個(gè)測量方法有什么限制沒有? 其實(shí)這個(gè)幾個(gè)問題都和 DWT(這個(gè)模塊魚鷹在很多筆記中寫過) 這個(gè)外設(shè)模塊有關(guān)。 我們知道,STM32F1 和STM32F4 系列單片機(jī)里面有一個(gè)DWT模塊,這個(gè)可以簡單的認(rèn)為是一個(gè)定時(shí)器,而它的時(shí)基就是內(nèi)核時(shí)鐘! 也就是說,DWT 是由內(nèi)核時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的,如果CPU內(nèi)核頻率是72 M,那么它就能達(dá)到 1 / 72 M 的精度,即1 / 72 微秒! 而且它是 32 位計(jì)數(shù)器,最大可測量時(shí)間 60 多秒(這個(gè)具體需要計(jì)算一下),對(duì)于單片機(jī)而言,足夠了! 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的內(nèi)核頻率是可以設(shè)置的,而 KEIL 本身是不知道CPU在什么頻率下運(yùn)行,所以我們需要通過設(shè)置,告訴 KEIL CPU的運(yùn)行頻率,這樣KIEL才能根據(jù)這個(gè)頻率換算出準(zhǔn)確的時(shí)間。 現(xiàn)在再說說限制問題,第一個(gè)是單片機(jī)限制。 目前已知 F1 和 F4 是有 DWT 這個(gè)外設(shè)的,所以沒問題,但是 F0 應(yīng)該就不行了(具體沒測過)。 第二個(gè)是軟件問題,首先KEIL 對(duì)于 F4 的軟件仿真支持不怎么好,所以你會(huì)發(fā)現(xiàn)F4在軟件仿真下也是無法測量的,但是不會(huì)影響在線仿真。其次就是 KEIL版本問題,5.14用的挺好,但5.20版本你會(huì)發(fā)現(xiàn)右下角的時(shí)間窗口沒有顯示時(shí)間或者時(shí)間不更新,一個(gè)簡單的解決方法是,切換到寄存器窗口,這樣時(shí)間窗口就能正常更新了(這可是寶貴的經(jīng)驗(yàn)哦)。
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原文標(biāo)題:KEIL 下如何準(zhǔn)確測量代碼執(zhí)行時(shí)間?
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