代码运行时间测量结果的准确度测试

约定不等于承诺〃 2023-01-05 15:30 215阅读 0赞

测试硬件

*  STM32F103RC
 *  主频24MHz

测试方法

*  示波器测试引脚电平翻转（100M示波器）
 *  逻辑分析仪测试引脚电平翻转
 *  Keil+J-LINK在线仿真测试
 *  perf组件测试【[点击获取][Link 1]】（GorgonMeducer的开源作品）

1.测试代码如下:

DEBUG_GPIO_SET_H();
    handle_collect_data();   
    xEventGroupSetBits(get_event_group_handle(), TASK_BIT_HANDLE_DATA);
    DEBUG_GPIO_SET_L();

使用示波器测得用时：8.6us

Keil+J-LINK在线仿真测得用时：8.54us

使用逻辑分析仪测得用时：8.5us（8M采样率）、8.56us（16M采样率）、8.58us（50M采样率）

2.测试代码如下

start_cycle_counter();				//perf组件测量启动
    handle_collect_data();    
    xEventGroupSetBits(get_event_group_handle(), TASK_BIT_HANDLE_DATA);
    counter = stop_cycle_counter();		//perf组件测量结束
    DEBUG(("%d\r\n", count));			//打印perf组件测量结果

使用perf组件测得用时：9.54us

校准perf组件后测得用时：8.83us

> 应该在SysTick硬件初始之后调用一次`init_cycle_counter(true)`，

3.测试代码如下：

void vtask_handle_data(void *pvParameters)
    {
        
        int32_t counter;
    	while(1)
    	{
        
            start_cycle_counter();				//perf组件测量启动
            handle_collect_data(); 
            xEventGroupSetBits(get_event_group_handle(), TASK_BIT_HANDLE_DATA);
            counter = stop_cycle_counter();		//perf组件测量结束
            DEBUG(("%d\r\n", count));			//打印perf组件测量结果
    		vTaskDelay(50);
    	}
    }

使用逻辑分析仪（50M采样率）配合宏`traceTASK_SWITCHED_IN()`和`traceTASK_SWITCHED_OUT()`来测量任务执行时间，测得用时：48.92us

*  去掉`DEBUG(("%d\r\n", count))`，测得用时：26.38us（DEBUG语句用时22.54us）
 *  再去掉`start_cycle_counter()`和`counter = stop_cycle_counter()`语句，测得用时：23.84us（perf测量组件用时2.54us）

小结：

我们以示波器为基准。

*  逻辑分析仪和Keil+J-LINK在线仿真测试均准确，逻辑分析仪采样频率越高越准确；
 *  perf组件测得结果准确度不如前两者，但仍在可信范围（相比示波器偏大0.23us），注意perf组件应在SysTick硬件初始化后校准一次；

[Link 1]: https://github.com/GorgonMeducer/perf_counter