Debug手段：使用I/O测量代码执行时间

发布于 2023-11-17 10:54

浏览

0收藏

嵌入式开发中，Debug是我们工程师解决Bug的必备技能，每个人都有自己擅长的调试方法和习惯，没有优劣之分，能解决问题就是最好的方法。本文和大家聊聊如何使用I/O( Input/Output port)测量代码执行时间。为什么要讨论这个主题呢？工程中，大家是否遇到如下一些场景：

场景一：网络唤醒，第一帧报文的外发时间超过需求时间（eg：100ms），这种场景，就需要定位启动代码中，哪些函数执行的时间过长，进而优化；

场景二：确认Bootloader程序进入Application程序消耗的时间有多少；

......

如上两个时间的测试，定位消耗时间的位置是关键点。对于场景一，STM（System Timer）/GTM（Generic Timer Module）也可以，但是，需要确保STM/GTM优先于其他模块完成初始化，否则，使用STM/GTM则无法有效测量代码的执行时间；对于场景二，程序由Bootloader进入Application，STM需要重新初始化，无法有效的测量代码在Bootloader执行时间。此时，使用I/O+示波器测量就是一种不错的选择。就我个人而言，我很喜欢这种方式。

1、I/O测量代码执行时间原理

适用I/O测量代码执行时间的原理如下所示：

Debug手段：使用I/O测量代码执行时间 -汽车开发者社区

首先，需要完成时钟的初始化。

其次，需要完成使用Pin #n脚本的配置工作，eg：Pin需要配置为输出模式。

再次，开始测量，具体测量步骤如下：

1. 测量之前，记录Pin #n的初始状态，eg：设置为低电平；

2. 在被动代码之前反转Pin #n电平，eg：高电平，同时记录测量起始时间T0；

3. 在被动代码之后反转Pin #n电平，eg：低电平，同时记录测量结束时间T1；

4. 通过T1 - T0即可算出被测代码的执行时间▲T。

2、端口设置

使用示波器测量时间，一般是通过测量输出Pin脚的边沿变化计算代码执行时间。所以，PORTn_PINm应设为输出模式，改变输出Pin脚的高低电平即可。

（一）对目标端口进行输出设置

本例，将Port 23的Pin 0设置为推挽输出，如下所示：

IfxPort_setPinModeOutput(&MODULE_P23, OPT_PIN_NUM,  IfxPort_Mode_outputPushPullGeneral, IfxPort_OutputIdx_general);

3、代码执行时间测试示例

如下所示：在5ms的中断函数中反转Port23 Pin0的电平。

void STM_5ms_ISR(void)
{
    /* Configure STM to generate an interrupt in 1 ms */
    IfxStm_increaseCompare(&MODULE_STM0, IfxStm_Comparator_0, IFX_CFG_STM_TICKS_PER_MS);
                                
    if(Timer5ms == 5)
    {
        IfxPort_togglePin(&MODULE_P23, OPT_PIN_NUM);
        Timer5ms = 0;
    }
}

示波器采样结果如下所示：

Debug手段：使用I/O测量代码执行时间 -汽车开发者社区