STM32 - 如何启用DWT周期计数器

Question

STM32 - 如何启用DWT周期计数器

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我正在使用STM32F7-Discovery开发板，并且一直在尝试启用DWT循环计数器。从我在网上看到的信息来看，以下代码应该足以启用它：

CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0;
DWT->CTRL  |= 1;

然而，每当我运行那段代码时，值没有被改变或操作被跳过（我不太确定发生了什么）。

我也尝试过直接制作内存地址的指针并直接更改它们，但同样没有成功。例如：

volatile uint32_t *DWT_CONTROL = (uint32_t *) 0xE0001000;
volatile uint32_t *DWT_CYCCNT = (uint32_t *) 0xE0001004;
volatile uint32_t *DEMCR = (uint32_t *) 0xE000EDFC;
*DEMCR = *DEMCR | 0x01000000;
*DWT_CYCCNT  = 0;
*DWT_CONTROL = *DWT_CONTROL | 1;

目前，我仅在使用Visual Studios调试器（带有VisualGDB）逐步执行时获得了它，如果我将DWT->CTRL的值更改为ON值，则循环计数器开始计数。除此之外，在代码中似乎无法使该值发生变化。

编辑：是什么原因导致这些代码行不执行任务但也不崩溃并继续运行。

CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0;
DWT->CTRL  |= 1;

在运行这些代码之后，所有那些内存位置的值都保持不变，并未被应该执行的操作所改变。

例如：

//DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk = 1
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk

应该导致DWT->CTRL的值为0x40000001，但它仍然保持其默认值0x40000000。以下图片是运行时发生的示例。 Before：

After：

- KenQueso

“值没有被改变或操作被跳过” - 在询问之前为什么不先找出来呢？并使用CMSIS头文件。不要定义自己的寄存器。顺便说一句，这些定义会生成更多的代码，因为你将指针定义为变量。（甚至不要考虑const限定符，它们仍然是变量。） - too honest for this site

应根据此链接进行操作。请注意，在使用调试器时，调试器将使用DWT来完成其自身的目的。因此，您实际上不能使用调试器来调试此代码。 - user3386109

@user3386109：这取决于调试器。OpenOCD不使用计数器，在STM32F4上至少可以完美地工作。 - too honest for this site

@Olaf 是的，你说得对，我应该说调试器可能正在使用DWT来实现自己的目的。 - user3386109

@KenQueso：完全没有。但我使用CMSIS头文件。请注意，您的变量可能会被错误的代码覆盖（正如我所写的），这会增加相当多的代码量。 - too honest for this site

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5个回答

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不确定STM32F7是否相同，但是使用CMSIS头文件正确完成此操作的方法如下所示，在STM32F4上（实际上可在任何提供此模块的Cortex-M3/4(/7?)上工作）：

CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0;
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;

你还需要启用跟踪模块。注意，该代码不是中断安全的！通常情况下，你应该让计数器自由运行，并对快照进行时间差分析。

确保你的工具链不会干扰你的代码。OpenOCD/gdb 不会干扰，不确定提供手动分析功能的其他工具是否会干扰。

正如我在评论中强调的那样：不要使用某些自定义寄存器的定义。ST（和ARM）提供CMSIS标头文件，用于标准外设模块（DWT和CoreDebug实际上是ARM IP），你应该使用它们。这包括不使用“魔法数字”，而是已定义的常量/宏。

更多信息可以在“架构参考手册”中找到。注意：还有一个“架构应用级参考手册”，但那不是你想要的。

- too honest for this site

我尝试使用预定义的定义头来解决上述问题，但似乎仍然存在无法编辑值的问题。CoreDebug->DEMCR也不会改变，这非常奇怪。我能想到的唯一其他可能是FreeRTOS或LwIP是否使用了CMSIS头文件，但如果是这种情况，随着程序运行，我不应该看到CYCCNT值增加吗？ - KenQueso

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@KenQueso：这并不是downvote我的答案的理由！我不确定你在评论中的意思，据我所知，在这些方面IP是相同的。你说的“值无法编辑”的意思是什么？这完全不清楚。而且这与FreeRTOS等无关。头文件可以在没有任何操作系统的情况下使用，只需要正确的编译器即可。也许你缺乏使用工具链的一些基础知识。请提供一个[mcve]。 - too honest for this site

我没有对你的答案进行负投票，我甚至没有足够的积分来对问题进行投票。无论如何，我在原帖中添加了一张前后照片，试图澄清正在发生的事情。 - KenQueso

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我不知道我该如何更清楚地表达。我已经准确地概述了我的问题，并明确指出了问题所在。我并不是在寻求导师的帮助。我想知道可能导致我上面清楚概述的行为的原因。 - KenQueso

赞同建议使用HAL头文件而不是硬编码的地址。注意：我在STM32F4上尝试过这个方法，它不需要DWT->LAR，这是其他答案中提到的，只适用于使用该处理器的人。另外，对于那些经验不太丰富的人，你可能需要在你的代码中添加#include stm32f417xx.h或类似的内容。 - undefined

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你做得一切都正确，除了你忘记解锁DWT寄存器（就像Howard指出的那样）。在你的代码中，应该像这样：

volatile uint32_t *DWT_CONTROL = (uint32_t *) 0xE0001000;
volatile uint32_t *DWT_CYCCNT = (uint32_t *) 0xE0001004;
volatile uint32_t *DEMCR = (uint32_t *) 0xE000EDFC;
volatile uint32_t *LAR  = (uint32_t *) 0xE0001FB0;   // <-- added lock access register

*DEMCR = *DEMCR | 0x01000000;     // enable trace
*LAR = 0xC5ACCE55;                // <-- added unlock access to DWT (ITM, etc.)registers 
*DWT_CYCCNT = 0;                  // clear DWT cycle counter
*DWT_CONTROL = *DWT_CONTROL | 1;  // enable DWT cycle counter

请注意，如ARMv7-M架构参考手册所述，锁定机制仅适用于软件访问。始终允许DAP访问（这就是为什么可以使用调试器启用周期计数器的原因）。

请注意，STM32F7文档和ARM文档都有一个错别字，并将Lock Access寄存器的地址给出为0xE0000FB0（请参见此处）。使用提供的CMSIS核心寄存器定义（core_cm7.h）可以避免这个问题，因为它们是正确的，当然也更有效率，如Olaf所说 ;)

- paolok17

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我知道我有点晚了，但如果还有其他人想知道如何正确设置DWT，可以查看https://developer.arm.com/documentation/ddi0337/e/ch11s05s01
在我的例子中，使用stm32f1，只需按照以下方式设置DWT即可满足我的需求：

DWT->CTRL = DWT_CTRL_CYCEVTENA_Msk | DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0;

- Thodoris Paparrigopoulos

-1

这对我有用：

//address of the register
volatile unsigned int *DWT_CYCCNT   = (volatile unsigned int *)0xE0001004;     

//address of the register
volatile unsigned int *DWT_CONTROL  = (volatile unsigned int *)0xE0001000;     

//address of the register
volatile unsigned int *DWT_LAR      = (volatile unsigned int *)0xE0001FB0;     

//address of the register
volatile unsigned int *SCB_DEMCR    = (volatile unsigned int *)0xE000EDFC;

...

*DWT_LAR = 0xC5ACCE55; // unlock (CM7)
*SCB_DEMCR |= 0x01000000;
*DWT_CYCCNT = 0; // reset the counter
*DWT_CONTROL |= 1 ; // enable the counter

...

x = *DWT_CYCCNT;

...测试代码：

y = *DWT_CYCCNT;
x = (y - x); // Elapsed clock ticks, at SystemCoreClock

- Prashant Namekar

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可以查看英文原文，
原文链接

- Howard Plouch · Accepted Answer

也许是因为未解锁dbg寄存器(DWT->LAR = 0xC5ACCE55)导致的：

以下步骤已成功解决该问题：

      CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
      DWT->LAR = 0xC5ACCE55; 
      DWT->CYCCNT = 0;
      DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;