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导致STM32芯片指令速度变化的问题分析过程

过年那几天移植一份代码,结果发现了STM32芯片指令速度会发生变化,本文将讲述这个问题的定位过程,从中你可以看到作者根据问题的现象结合已有的知识,2次否定了出问题的地方,但随着逐步缩小定位范围,认真分析现象,最终还是找回到了出问题的地方,并与网友讨论后,查找芯片手册找到了问题的原因。本文的重点不在于介绍这个问题,而是在于介绍定位这个问题的思路以及过程,很多问题通过仔细分析是可以找到原因的。

导致STM32芯片指令速度变化的问题分析过程

过年那几天将一份代码从TI的LM3S8962芯片移植到ST的STM32F103VB芯片上,结果发现了STM32芯片指令速度会发生变化,本文将讲述这个问题的定位过程,从中你可以看到作者根据问题的现象结合已有的知识,2次否定了出问题的地方,但随着逐步缩小定位范围,认真分析现象,最终还是找回到了出问题的地方,并与网友讨论后,查找芯片手册找到了问题的原因。本文的重点不在于介绍这个问题,而是在于介绍定位这个问题的思路以及过程,很多问题通过仔细分析是可以找到原因的。

现象描述

下面这段延迟时间的函数在LM3S8962芯片上可以产生正确的延迟时间,但在STM32F103VB芯片上却表现出不确定性,有时候可以延迟正确的时间,而有时候则变为正确时间的1.25倍。比如,输入200,正常的延迟时间是2000ms,而出现异常时这段代码则运行了2500ms。

voidDEV_DelayMs(U32uiMs)

{

unsignedinti;

unsignedintj;

j=5998*uiMs;

for(i=0;;i++)

{

if(i==j)

{

break;

}

}

}

背景知识介绍

我写了2个具有任务切换功能的小型操作系统,其中一个我称之为wanlix,需要函数主动调用任务切换函数才能发生任务切换,只有这一个功能,功能虽少,但也非常小巧,编译后只有几百字节,适合程序空间只有几十K的小系统使用。另一个我称之为mindows,是实时抢占式的内核,高优先级的任务会自动抢占低优先级的任务,支持信号量、队列等功能。更多信息,请访问我的新浪博客http://doc.xuehai.net/ifreecoding

其中DEV_DelayMs函数用来在任务中产生延迟,模拟任务的业务,其中mindows拥有tick定时器,操作系统打印出的tick时间会反应出DEV_DelayMs函数的执行时间。

LM3S8962芯片与STM32F103VB芯片指令速度不一样,因此在移植这2个操作系统时对DEV_DelayMs函数内的i、j数值做了精确的调整,并使用了O0(哦零,不优化)优化选项,使之能产生精确的延迟。DEV_DelayMs函数在LM3S8962芯片上工作正常,但在STM32F103VB芯片上却有时正常,有时异常。

原因分析

mindows操作系统的打印带有tick时间(每个tick是10ms),这个问题最先是在mindows上发现的。程序中有一段2000ms的延迟,正常时,串口打印出这段延迟时间是2000ms,

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