有關開發(fā)人員如何通過在RAM中執(zhí)行時間敏感功能而不是從Flash中執(zhí)行時間敏感功能來加快其應用程序代碼的文章。您可能想知道是否要進行這樣的調(diào)整，表現(xiàn)會發(fā)生什么變化?答案會根據(jù)微控制器的制造技術而有所不同，但是開發(fā)人員可以使用三種技術來衡量其應用程序或功能性能：
· 切換一個I/O PIN
· 設置計時器
· 使用ITM
讓我們詳細檢查這些技術。
技術#1 - 切換一個I/O PIN
本書中的第一個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其進行切換。我們想兩次進行此測量。首先，當功能仍在Flash執(zhí)行時。其次，一旦我們移動了從RAM執(zhí)行的功能，或者當我們進行了任何優(yōu)化時，我們感興趣的是。執(zhí)行此操作非常簡單，可以通過直接操縱位或通過硬件抽象層來完成列表1和列表2中的硬件抽象層進行完成。
porta&= ?0x1;
myTestFunction();
porta | = 0x1;
清單1 - 直接訪問端口寄存器以在執(zhí)行功能時切換引腳。
dio_channelwrite(porta_0，low);
myTestFunction();
dio_channelwrite(porta_0，High);
列表2 - 間接訪問端口寄存器以通過硬件抽象層執(zhí)行功能時切換引腳。
技術#2 - 設置計時器
可用于測量時間的第二種技術是設置硬件計時器。有兩種方法可以使用硬件計時器。首先，它可以用作單個射擊計時器，在調(diào)用函數(shù)之前，該計時器立即啟動。其次，可以將計時器設置為不斷運行，并在函數(shù)調(diào)用之前和之后閱讀。在這種情況下，開發(fā)人員將不得不添加額外的代碼來計算計時器寄存器中開始和停止值之間的差異。要注意的一個重要提示是，您需要確保計時器以足夠高的分辨率滴答以捕獲差異。例如，計時器的1毫秒可能太大。 10微秒的步驟可能是一個不錯的起點。列表3和列表4顯示了一些偽代碼，介紹了如何使用計時器來測量時間差異。
timer_start(timer_1); //開始清除計時器寄存器計數(shù)
myTestFunction();
timer_stop(timer_1);
timerCount = timer_read(timer_1);
清單3 - 使用驅(qū)動程序API啟動并停止計時器以直接測量函數(shù)執(zhí)行時間的時間。
countstart = timer_read(timer_1);
myTestFunction();
countstop = timer_read(timer_1);
ElapSedTime =(Countstop - Countstart) * TimerTickunit;
清單4 - 使用運行計時器使用運行計時器來測量函數(shù)需要執(zhí)行多長時間。必須注意確保計時器讀取為原子。
技術#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，旨在允許開發(fā)人員將跟蹤信息快速傳遞給調(diào)試器，而無需大量的軟件開銷：硬件可以進行繁重。該軟件真的很簡單。首先，開發(fā)人員需要確保它們包含其微控制器的核心標頭文件。例如，如果我正在使用Cortex-M4，則將包括core_cm4.h。標題文件包含一個重要功能，用于訪問稱為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ITM發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，以獲取有關該函數(shù)的定時信息。
每個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)計數(shù)之間的差異可用于獲取經(jīng)過多少個CPU周期。這可以在圖1中看到，其中ITM端口1用于顯示關注功能的開始，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個周期的差異(在此示例中我的測試功能很重要)。
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，我們研究了開發(fā)人員可以用來衡量其軟件性能提高的三種技術。這些技術都是在編寫基于金屬或基于RTOS的應用程序的工作。每種技術確實都要求開發(fā)人員儀器的軟件，因此請記住，可能會在測量中添加其他開銷。雖然，選擇一個單一的技術將提供一個蘋果對蘋果的比較。
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