有關(guān)開(kāi)發(fā)人員如何通過(guò)在RAM中執(zhí)行時(shí)間敏感功能而不是從Flash中執(zhí)行時(shí)間敏感功能來(lái)加快其應(yīng)用程序代碼的文章。您可能想知道是否要進(jìn)行這樣的調(diào)整，表現(xiàn)會(huì)發(fā)生什么變化?答案會(huì)根據(jù)微控制器的制造技術(shù)而有所不同，但是開(kāi)發(fā)人員可以使用三種技術(shù)來(lái)衡量其應(yīng)用程序或功能性能：

· 切換一個(gè)I/O PIN

· 設(shè)置計(jì)時(shí)器

· 使用ITM

讓我們?cè)敿?xì)檢查這些技術(shù)。

技術(shù)#1 - 切換一個(gè)I/O PIN

本書中的第一個(gè)也是最古老的技巧是使用備用的I/O PIN并在執(zhí)行功能之前和之后對(duì)其進(jìn)行切換。我們想兩次進(jìn)行此測(cè)量。首先，當(dāng)功能仍在Flash執(zhí)行時(shí)。其次，一旦我們移動(dòng)了從RAM執(zhí)行的功能，或者當(dāng)我們進(jìn)行了任何優(yōu)化時(shí)，我們感興趣的是。執(zhí)行此操作非常簡(jiǎn)單，可以通過(guò)直接操縱位或通過(guò)硬件抽象層來(lái)完成列表1和列表2中的硬件抽象層進(jìn)行完成。

porta&= ?0x1;

myTestFunction();

porta | = 0x1;

清單1 - 直接訪問(wèn)端口寄存器以在執(zhí)行功能時(shí)切換引腳。

dio_channelwrite(porta_0，low);

myTestFunction();

dio_channelwrite(porta_0，High);

列表2 - 間接訪問(wèn)端口寄存器以通過(guò)硬件抽象層執(zhí)行功能時(shí)切換引腳。

技術(shù)#2 - 設(shè)置計(jì)時(shí)器

可用于測(cè)量時(shí)間的第二種技術(shù)是設(shè)置硬件計(jì)時(shí)器。有兩種方法可以使用硬件計(jì)時(shí)器。首先，它可以用作單個(gè)射擊計(jì)時(shí)器，在調(diào)用函數(shù)之前，該計(jì)時(shí)器立即啟動(dòng)。其次，可以將計(jì)時(shí)器設(shè)置為不斷運(yùn)行，并在函數(shù)調(diào)用之前和之后閱讀。在這種情況下，開(kāi)發(fā)人員將不得不添加額外的代碼來(lái)計(jì)算計(jì)時(shí)器寄存器中開(kāi)始和停止值之間的差異。要注意的一個(gè)重要提示是，您需要確保計(jì)時(shí)器以足夠高的分辨率滴答以捕獲差異。例如，計(jì)時(shí)器的1毫秒可能太大。 10微秒的步驟可能是一個(gè)不錯(cuò)的起點(diǎn)。列表3和列表4顯示了一些偽代碼，介紹了如何使用計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量時(shí)間差異。

timer_start(timer_1); //開(kāi)始清除計(jì)時(shí)器寄存器計(jì)數(shù)

myTestFunction();

timer_stop(timer_1);

timerCount = timer_read(timer_1);

清單3 - 使用驅(qū)動(dòng)程序API啟動(dòng)并停止計(jì)時(shí)器以直接測(cè)量函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的時(shí)間。

countstart = timer_read(timer_1);

myTestFunction();

countstop = timer_read(timer_1);

ElapSedTime =(Countstop - Countstart) * TimerTickunit;

清單4 - 使用運(yùn)行計(jì)時(shí)器使用運(yùn)行計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量函數(shù)需要執(zhí)行多長(zhǎng)時(shí)間。必須注意確保計(jì)時(shí)器讀取為原子。

技術(shù)#3 - 使用ITM

可以使用但取決于可用的MicroController架構(gòu)和硬件的第三種技術(shù)是使用指令Trace Microcell(ITM)。 ITM通常在ARM Cortex-M處理器上可用，旨在允許開(kāi)發(fā)人員將跟蹤信息快速傳遞給調(diào)試器，而無(wú)需大量的軟件開(kāi)銷：硬件可以進(jìn)行繁重。該軟件真的很簡(jiǎn)單。首先，開(kāi)發(fā)人員需要確保它們包含其微控制器的核心標(biāo)頭文件。例如，如果我正在使用Cortex-M4，則將包括core_cm4.h。標(biāo)題文件包含一個(gè)重要功能，用于訪問(wèn)稱為ITM_SENDCHAR的ITM。我們可以使用itm_sendchar在執(zhí)行函數(shù)之前和之后通過(guò)ITM發(fā)送字符，如列表5所示。

itm_sendchar('a');

myTestFunction();

itm_sendchar('a');

清單5 - ARM函數(shù)ITM_Sendchar可用于在函數(shù)執(zhí)行之前和之后通過(guò)ITM發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，以獲取有關(guān)該函數(shù)的定時(shí)信息。

每個(gè)ITM數(shù)據(jù)包不僅包含字符，還包含數(shù)據(jù)包周期數(shù)。函數(shù)之前和之后的循環(huán)計(jì)數(shù)之間的差異可用于獲取經(jīng)過(guò)多少個(gè)CPU周期。這可以在圖1中看到，其中ITM端口1用于顯示關(guān)注功能的開(kāi)始，而ITM端口2用于顯示感興趣的功能的結(jié)束。在這種情況下，我們可以看到16個(gè)周期的差異(在此示例中我的測(cè)試功能很重要)。

示例屏幕快照，顯示用于監(jiān)視事件之間的周期數(shù)的ITM。在此屏幕截圖中，ITM端口1被用于顯示函數(shù)的開(kāi)始，然后使用ITM端口2顯示函數(shù)的末尾。

結(jié)論

在這篇文章中，我們研究了開(kāi)發(fā)人員可以用來(lái)衡量其軟件性能提高的三種技術(shù)。這些技術(shù)都是在編寫基于金屬或基于RTOS的應(yīng)用程序的工作。每種技術(shù)確實(shí)都要求開(kāi)發(fā)人員儀器的軟件，因此請(qǐng)記住，可能會(huì)在測(cè)量中添加其他開(kāi)銷。雖然，選擇一個(gè)單一的技術(shù)將提供一個(gè)蘋果對(duì)蘋果的比較。