在皮质 m7 上测量时钟周期数

Question

我一直在测量皮质 m4 上的时钟周期数，现在想在皮质 m7 上进行测量。我用的板子是STM32F746ZG。

对于 m4，一切都适用：

volatile unsigned int *DWT_CYCCNT;
volatile unsigned int *DWT_CONTROL;
volatile unsigned int *SCB_DEMCR;

void reset_cnt(){
    DWT_CYCCNT   = (volatile unsigned int *)0xE0001004; //address of the register
    DWT_CONTROL  = (volatile unsigned int *)0xE0001000; //address of the register
    SCB_DEMCR    = (volatile unsigned int *)0xE000EDFC; //address of the register
    *SCB_DEMCR   = *SCB_DEMCR | 0x01000000;
    *DWT_CYCCNT  = 0; // reset the counter
    *DWT_CONTROL = 0; 
}

void start_cnt(){
    *DWT_CONTROL = *DWT_CONTROL | 0x00000001 ; // enable the counter
}

void stop_cnt(){
     *DWT_CONTROL = *DWT_CONTROL & 0xFFFFFFFE ; // disable the counter    
}

unsigned int getCycles(){
    return *DWT_CYCCNT;
}

问题是当我在 m7 上运行时 DWT_CTRL 寄存器没有更改，并且保持 0x40000000 而不是更改为 0x40000001，因此循环计数始终为零。从我在其他帖子中读到的内容看来，您似乎需要将 FP_LAR 寄存器设置为 0xC5ACCE55 才能更改 DWT_CTRL。

我添加了这些定义（已尝试以下两个 FP_LAR_PTR 地址）：

#define FP_LAR_PTR ((volatile unsigned int *) 0xe0000fb0) //according to reference
//#define FP_LAR_PTR ((volatile unsigned int *) 0xe0002fb0) //according to guy on the internet
// Lock Status Register lock status bit
#define DWT_LSR_SLK_Pos                1
#define DWT_LSR_SLK_Msk                (1UL << DWT_LSR_SLK_Pos)
// Lock Status Register lock availability bit
#define DWT_LSR_SLI_Pos                0
#define DWT_LSR_SLI_Msk                (1UL << DWT_LSR_SLI_Pos)
// Lock Access key, common for all
#define DWT_LAR_KEY                    0xC5ACCE55

还有这个功能：

void dwt_access_enable(unsigned int ena){
    volatile unsigned int *LSR;
    LSR = (volatile unsigned int *) 0xe0000fb4;
    uint32_t lsr = *LSR;;
    //printf("LSR: %.8X - SLI MASK: %.8X\n", lsr, DWT_LSR_SLI_Msk);

    if ((lsr & DWT_LSR_SLI_Msk) != 0) {
        if (ena) {
            //printf("LSR: %.8X - SLKMASK: %.8X\n", lsr, DWT_LSR_SLK_Msk);
            if ((lsr & DWT_LSR_SLK_Msk) != 0) {    //locked: access need unlock
                *FP_LAR_PTR = DWT_LAR_KEY;
                printf("FP_LAR directly after change: 0x%.8X\n", *FP_LAR_PTR);
            }
        } else {
            if ((lsr & DWT_LSR_SLK_Msk) == 0) {   //unlocked
                *FP_LAR_PTR = 0;
                 //printf("FP_LAR directly after change: 0x%.8X\n", *FP_LAR_PTR);
            }
        }
    }
}

当我调用未注释的打印时，我得到 0xC5ACCE55，但是当我在函数返回后打印它时，我得到 0x00000000，我不知道为什么。我是在正确的轨道上还是完全错了？

编辑：我认为最好提一下我已经尝试在函数中不使用所有额外代码，而只尝试更改 LAR 寄存器。

BR 古斯塔夫

Answer 1

再次查看文档，我现在非常怀疑 ARM TRM 中的拼写错误或复制粘贴错误。 0xe0000fb0 作为 ITM_LAR、DWT_LAR 和 FP_LSR 的地址给出（对于 *_LSR 也是等效的）。由于所有其他 ITM 寄存器都在页面 0xe0000000 中，看起来很像负责 Cortex-M7 文档的那部分的人采用了 Cortex-M4 寄存器定义，添加了新的 LAR 和 LSR到 ITM 页面，然后将它们复制到 DWT 和 FPB 页面，更新名称但忽略更新地址。

我敢打赌，你无意中解锁了 ITM_LAR（或真正的 FP_LAR），而 DWT_LAR 实际上位于 0xe0001fb0。

由 dwelch 编辑

某人欠某人一顿晚餐。

hexstring(GET32(0xE0001FB4));
hexstring(GET32(0xE0001000));
hexstring(GET32(0xE0001004));
hexstring(GET32(0xE0001004));

PUT32(0xE000EDFC,0x01000000);

hexstring(GET32(0xE0001FB4));
hexstring(GET32(0xE0001000));
hexstring(GET32(0xE0001004));
hexstring(GET32(0xE0001004));

PUT32(0xE0001000,0x40000001);

hexstring(GET32(0xE0001FB4));
hexstring(GET32(0xE0001000));
hexstring(GET32(0xE0001004));
hexstring(GET32(0xE0001004));

PUT32(0xE0001FB0,0xC5ACCE55);
PUT32(0xE0001000,0x40000001);

hexstring(GET32(0xE0001FB4));
hexstring(GET32(0xE0001000));
hexstring(GET32(0xE0001004));
hexstring(GET32(0xE0001004));

输出

00000000
00000000
00000000
00000000
00000003
40000000
00000000
00000000
00000003
40000000
00000000
00000000
00000001
40000001
0000774F
0000B311

TRM 中的表格看起来很有趣，正如其他文档显示的那样，您将 0xFB0 和 0xFB4 添加到基数中，Cortex-M7 的 DWT 的其余部分是 0xE0001xxx，而且看起来 LAR 和 LSR 确实被吃掉了0xE0001FB0 和 0xE0001FB4。

Answer 2

我建议不要在将它们定义为 CMSIS 的一部分时创建您自己的寄存器定义 - 这样做需要文档和您对它的解释都是正确的。在这种情况下，文档似乎确实不正确，但 CMSIS 标头是正确的。自动验证 CMSIS 标头比验证文档是否正确要容易得多，所以我每次都会信任 CMSIS。

我不确定FP_LAR 可能指的是哪个寄存器，但您的地址分配指的是ITM_LAR，但您似乎更可能打算使用Cortex-M4 缺少的DWT_LAR。

尽管我建议相信它，但 CMSIS 4.00 省略了为 DWT_LSR/SWT_LAR 定义掩码，但我相信它们与相应的 ITM 掩码相同。

还要注意LAR 是一个只写寄存器 - 任何读取它的尝试都是没有意义的。

您使用 CMSIS 的代码是：

#include "core_cm7.h"  // Applies to all Cortex-M7

void reset_cnt()
{
    CoreDebug->DEMCR |= 0x01000000;
    DWT->CYCCNT = 0; // reset the counter
    DWT->CTRL = 0; 
}

void start_cnt()
{
    DWT->CTRL |= 0x00000001 ; // enable the counter
}

void stop_cnt()
{
     DWT->CTRL &= 0xFFFFFFFE ; // disable the counter    
}

unsigned int getCycles()
{
    return DWT->CYCCNT ;
}

// Not defined in CMSIS 4.00 headers - check if defined
// to allow for possible correction in later versions
#if !defined DWT_LSR_Present_Msk 
    #define DWT_LSR_Present_Msk ITM_LSR_Present_Msk
#endif
#if !defined DWT_LSR_Access_Msk 
    #define DWT_LSR_Access_Msk ITM_LSR_Access_Msk
#endif
#define DWT_LAR_KEY 0xC5ACCE55

void dwt_access_enable( unsigned ena )
{
    uint32_t lsr = DWT->LSR;;

    if( (lsr & DWT_LSR_Present_Msk) != 0 ) 
    {
        if( ena ) 
        {
            if ((lsr & DWT_LSR_Access_Msk) != 0) //locked: access need unlock
            {    
                DWT->LAR = DWT_LAR_KEY;
            }
        } 
        else 
        {
            if ((lsr & DWT_LSR_Access_Msk) == 0) //unlocked
            {   
                DWT->LAR = 0;
            }
        }
    }
}