一、硬件、軟件環(huán)境

1、硬件環(huán)境：

（1）開(kāi)發(fā)板：ATSAMV71Q21開(kāi)發(fā)板（注：開(kāi)發(fā)板需帶ETM模塊接口）

（2）仿真器：ULINK pro仿真器（注：仿真器支持ETM功能即可）

2、軟件環(huán)境：

（1）系統(tǒng)：window11?專(zhuān)業(yè)版

（2）軟件：Keil MDK pro版

二、ETM功能配置流程

1、新建初始化文件”SAMx7_TP.ini”

初始化文件的內(nèi)容如圖所示：（注：不同型號(hào)的芯片的對(duì)應(yīng)trace功能的初始化文件可能不一致，不同芯片的trace功能的初始化文件可以參考幫助文檔Configure Cortex-M Devices for Tracing部分）

初始化文件主要內(nèi)容是將ETM功能使能和對(duì)應(yīng)的GPIO口進(jìn)行對(duì)應(yīng)的使能。

首先是對(duì)于電源管理控制器（PMC）進(jìn)行寫(xiě)保護(hù)失能，使得可以對(duì)PMC對(duì)應(yīng)的寄存器進(jìn)行操作。據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)查詢(xún)，PCK3時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的是ETM外部設(shè)備，所以要設(shè)置ETM的主時(shí)鐘，使能PCK3時(shí)鐘。

然后是使能PIOD的時(shí)鐘，要對(duì)于PIOD組進(jìn)行設(shè)置也需要對(duì)于PIOD的寫(xiě)保護(hù)進(jìn)行失能并禁止PIO控制相對(duì)應(yīng)的引腳，啟用對(duì)于對(duì)應(yīng)引腳的外圍控制，讓仿真器可以對(duì)于對(duì)應(yīng)IO口進(jìn)行控制。

然后是對(duì)于IO口的復(fù)用，需要對(duì)于寄存器0和寄存器1進(jìn)行設(shè)置。讓PD8設(shè)置成無(wú)上拉下拉，PD7~4設(shè)置成輸入改變中斷模式，無(wú)上拉下拉。

最后設(shè)置一個(gè)重啟執(zhí)行函數(shù)OnResetExec，讓該函數(shù)可以通過(guò)uVision的“重置”按鈕重置后執(zhí)行。

2、添加初始化文件：將初始化文件添加到Keil->option for target->Debug->Initialization File中，

3、選擇仿真器

仿真器需要選擇支持ETM功能的，而ULINK pro仿真器支持ETM功能，所以仿真器選項(xiàng)可以選擇”ULINK Pro Cortex Debugger”。

4、配置Keil的debug和trace選項(xiàng)

（1）點(diǎn)擊settings進(jìn)入設(shè)備設(shè)置界面

（2）在Debug選項(xiàng)中，需要將port選擇SW接口

（3）然后在trace配置上，需要設(shè)置core clock，核心時(shí)鐘必須與設(shè)備配置相對(duì)應(yīng)。并且勾選”Use Core Clock”，讓trace clock和core clock保持一致。

（4）然后，勾選”Trace Enable”和”ETM Trace Enable”，讓Trace和ETM功能使能。

（5）Trace Port的設(shè)置必須始終與”xxxx.ini”文件中的設(shè)置相對(duì)應(yīng)。在配置文件中，配置了PD4-PD8五個(gè)IO口，其中TRACED[0..3]在引腳PD4到PD7上輸出，跟蹤時(shí)鐘TRACECK在引腳PD8上配置。所以，Trace Port選擇”Sync Trace Port with 4-bit Data”。

CLK為引腳TRACECLK設(shè)置以ns為單位的信號(hào)延遲。通常，無(wú)需更改，0.0 ns的值就足夠了。

D0..D3為引腳TRACEDATA[0]..TRACEDATA[3]設(shè)置以ns為單位的信號(hào)延遲。通常，無(wú)需更改，0.0 ns的值就足夠了。

（6）這里的PC Sampling部分定義了生成儀器跟蹤數(shù)據(jù)的間隔。除了周期性生成外，還可以為每個(gè)存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)操作生成PC采樣。設(shè)置PC的采樣間隔為1024*16.（周期性PC值的頻率?= 核心時(shí)鐘/預(yù)分頻器）

?（7）Trace Event設(shè)置這里可以根據(jù)需求自行進(jìn)行勾選，勾選項(xiàng)會(huì)在Event Counters窗口出展示。

CPI（每條指令的周期）：用于指令周期計(jì)數(shù)估計(jì)的通用計(jì)數(shù)器。此計(jì)數(shù)器在執(zhí)行多周期指令所需的每個(gè)額外周期上遞增。在任何指令獲取暫停的每個(gè)周期，計(jì)數(shù)器也會(huì)遞增。指令的第一個(gè)周期和LSU記錄的周期不計(jì)數(shù)。

EXC（異常開(kāi)銷(xiāo)）：計(jì)數(shù)器在與異常條目或返回相關(guān)聯(lián)的每個(gè)周期上遞增。也就是說(shuō)，它統(tǒng)計(jì)與入口堆疊、返回取消堆疊、搶占和其他異常相關(guān)進(jìn)程相關(guān)的周期。

SLEEP（睡眠周期）：無(wú)論是由WFI或WFE指令啟動(dòng)，還是由退出時(shí)休眠功能啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器在與省電相關(guān)的每個(gè)周期上遞增。

LSU（加載存儲(chǔ)單元周期）：此計(jì)數(shù)器在執(zhí)行多周期加載存儲(chǔ)指令所需的每個(gè)額外周期上遞增。它不計(jì)算執(zhí)行任何指令所需的第一個(gè)周期。

FOLD（折疊指令）：計(jì)數(shù)器對(duì)以零周期執(zhí)行的任何指令遞增（例如，IT指令被折疊且不使用任何周期）。

EXCTRC（異常跟蹤）：計(jì)數(shù)器在異常、中斷條目和中斷退出時(shí)遞增?！案櫘惓！贝翱陲@示統(tǒng)計(jì)信息和事件查看器隨時(shí)間的執(zhí)行情況。

5、完成上述步驟，Trace功能和ETM功能就配置完成，進(jìn)入調(diào)試界面后，界面下方出現(xiàn)”Trace: Running”則表示配置成功，可以使用Trace、ETM功能。

若出現(xiàn)的不是”Trace：Running”，需要根據(jù)對(duì)應(yīng)的提示信息對(duì)于配置流程進(jìn)行篩查。

例如：

“Trace：Communication Error”：表示檢測(cè)到無(wú)效通信。不正確的時(shí)鐘設(shè)置或硬件問(wèn)題導(dǎo)致此消息。在main（）程序中更改核心時(shí)鐘的應(yīng)用程序可能會(huì)在數(shù)據(jù)捕獲錯(cuò)誤時(shí)拋出此消息。一旦核心時(shí)鐘調(diào)整到系統(tǒng)設(shè)置，此錯(cuò)誤消息將消失。

“Trace：HW Buffer”：表示檢測(cè)到溢出USB端口無(wú)法以適配器發(fā)送數(shù)據(jù)的速度接收數(shù)據(jù)。關(guān)閉不需要的跟蹤事件，或跳過(guò)“PC采樣”。

“Trace：SW Buffer”：表示PC上的內(nèi)部SW緩沖區(qū)溢出。調(diào)整跟蹤端口的SWO時(shí)鐘預(yù)分頻器或調(diào)試端口的最大時(shí)鐘。

“Trace：No Synchronization”：表示未從目標(biāo)接收到同步數(shù)據(jù)包。跟蹤硬件未連接或配置不正確。

“Trace：Data Stream Error”：表示跟蹤端口太忙，無(wú)法傳輸所有跟蹤數(shù)據(jù)包。捕獲太多跟蹤數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況。減少跟蹤事件的數(shù)量。“指令跟蹤窗口”顯示溢出發(fā)生的位置。

三、功能展示

1、代碼覆蓋率功能：可以顯示函數(shù)的執(zhí)行百分比了。

2、性能分析功能：可以查看工程中每一個(gè)文件、函數(shù)、語(yǔ)句的執(zhí)行時(shí)間和占用總時(shí)間的比例。

完