KEIL的代碼運行時間功能

相信看了郭天祥老師51視頻的道友應該都知道，老師曾多次在視頻中介紹了KEIL的代碼運行時間功能：

魚鷹也一直很想用上這個功能，但很不幸的是，我發(fā)現(xiàn)這個時間根本就不準確！ 郭老師說，這個時間單位是秒（sec），是從單片機運行第一條代碼開始計算的，但是當你真正用示波器驗證這個時間差（因為不知道單片機什么時候才開始運行，所以只能看時間差）的時候，你會發(fā)現(xiàn)這個時間是不準確的。 所以以前魚鷹在測試一段代碼（比如軟件延時代碼）運行時間的時候，為了確保準確，都會折騰以下步驟： 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、有時代碼可能只執(zhí)行一次，要么修改代碼讓它循環(huán)運行，要么使用示波器的單次觸發(fā)功能。 當你完成了以上步驟，你才能真正開始你的測試工作。 那么請問各位道友，這些步驟做下來，需要耗費多少時間？ 十分鐘到半小時差不多吧，如果東西難找，時間更久！ 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行時間，我們就不行？ 所以魚鷹一直記著這個事情，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，就是這個東西：

魚鷹才重新思考 KEIL 的時間測量功能。 通過上圖魚鷹可以知道，這個時間相當準確，那么明明 KEIL 可以獲得準確時間，為什么這個專門顯示時間的功能反而不準了呢？ 后來魚鷹在 KEIL 窗口下（調(diào)試窗口）還意外看到了這個東西：

我了個去，還有一個小窗口專門顯示呢，然后右擊，又出現(xiàn)了這個：

當你認真觀察后，發(fā)現(xiàn)有好幾個選項，但是時間還是那么不準確（單位：秒）。 而魚鷹在完成了內(nèi)核感知器的時候，又再一次測試了這個窗口，發(fā)現(xiàn)真準（嗯，不能說臟話）。 于此，魚鷹明白了，不是 KEIL 不能準確顯示時間，而是沒有設置準確。 那么到底怎么設置呢？魚鷹想到了《STM32調(diào)試利器之ITM》筆記中有一個關(guān)鍵的操作，就是設置內(nèi)核時鐘頻率。 所以魚鷹把默認的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！準到你懷疑人生！

是的，在線仿真下，你只要在常規(guī)的仿真器設置下，再加入這個設置，你就能得到你想要的時間。 而軟件仿真下，你只要準確設置這個外部晶振頻率，你就能很好的測量運行時間（STM32 F103，F(xiàn)4軟件仿真效果不行）

那么又該如何測量時間呢？ 在寄存器窗口顯示的時間是從單片機運行第一條代碼開始的時間，這個時間是累計的，如果用這個時間進行測量的話，必須在測試代碼前記下時間，然后運行代碼后再記錄一次時間，兩次時間相減，才是代碼運行時間。 這個方法不錯，但是魚鷹有更好的方法。 看到那一個個選項了嗎？

人家可以重置（Reset）時間，比如魚鷹現(xiàn)在用t1顯示的時間（t0 和 寄存器窗口顯示的時間一樣，不信你可以看看），只要先重置一下這個t1（最上面那個），然后運行代碼后暫停，t1顯示的就是這段代碼的運行時間了。 這樣一來，你就能輕松實現(xiàn)代碼的時間測量了。 既然得到我們想要的結(jié)果，我們就會思考以下幾個問題： 1、為什么設置之后，時間就準確了呢？ 2、它是怎么測量時間的？ 3、它的測量精度是多少？ 4、這個測量方法有什么限制沒有？ 其實這個幾個問題都和 DWT（這個模塊魚鷹在很多筆記中寫過） 這個外設模塊有關(guān)。 我們知道，STM32F1 和STM32F4 系列單片機里面有一個DWT模塊，這個可以簡單的認為是一個定時器，而它的時基就是內(nèi)核時鐘！ 也就是說，DWT 是由內(nèi)核時鐘驅(qū)動的，如果CPU內(nèi)核頻率是72 M，那么它就能達到 1 / 72 M 的精度，即1 / 72 微秒！ 而且它是 32 位計數(shù)器，最大可測量時間 60 多秒（這個具體需要計算一下），對于單片機而言，足夠了！ 因為單片機的內(nèi)核頻率是可以設置的，而 KEIL 本身是不知道CPU在什么頻率下運行，所以我們需要通過設置，告訴 KEIL CPU的運行頻率，這樣KIEL才能根據(jù)這個頻率換算出準確的時間。 現(xiàn)在再說說限制問題，第一個是單片機限制。 目前已知 F1 和 F4 是有 DWT 這個外設的，所以沒問題，但是 F0 應該就不行了（具體沒測過）。 第二個是軟件問題，首先KEIL 對于 F4 的軟件仿真支持不怎么好，所以你會發(fā)現(xiàn)F4在軟件仿真下也是無法測量的，但是不會影響在線仿真。其次就是 KEIL版本問題，5.14用的挺好，但5.20版本你會發(fā)現(xiàn)右下角的時間窗口沒有顯示時間或者時間不更新，一個簡單的解決方法是，切換到寄存器窗口，這樣時間窗口就能正常更新了（這可是寶貴的經(jīng)驗哦）。