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章节7 支持的CPU - Segger SystemView使用手册（译文）

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章节7 支持的CPU

本节描述如果设置和配置不同CPU的SystemView模块。
SEGGER SystemView几乎支持任何目标CPU，然而，只有CPU支持后台内存访问（ARM cortexm和Renesas RX）时，才支持连续录制。
在其他CPU中，SystemView可以用单次或死后分析模式。请参阅第46页的单次录制。
为了使SystemView正常运行，需要完成一些特定于目标的配置。
下面的一些cpu描述了这个配置。

7.1 Cortex-M3/ Cortex-M4

录制模式	是否支持
连续模式	支持
单次模式	支持
死后模式	支持

7.1.1 事件时间戳

在Cortex-M3/Cortex-M4上，时间戳源可以是一个循环计数器，可以保证循环准确的事件记录。
在记录事件时，为了节省带宽，循环计数器可以选择右移，即4位，以使核心速度的时间戳频率除以16。

配置

//
// Use full cycle counter for higher precision
//
#define SEGGER_SYSVIEW_GET_TIMESTAMP() (*(U32 *)(0xE0001004))
#define SEGGER_SYSVIEW_TIMESTAMP_BITS (32)
//
// Use cycle counter divided by 16 for smaller size / bandwidth
//
#define SEGGER_SYSVIEW_GET_TIMESTAMP() ((*(U32 *)(0xE0001004)) >> 4)
#define SEGGER_SYSVIEW_TIMESTAMP_BITS (28)

7.1.2 中断ID

当前活动的中断可以直接通过读取Cortex0-M ICSR[8:0]来识别，这是中断控制器状态寄存器(ICSR)中的向量表区域。

配置

//
// Get the interrupt Id by reading the Cortex-M ICSR[8:0]
//
#define SEGGER_SYSVIEW_GET_INTERRUPT_ID() ((*(U32 *)(0xE000ED04)) & 0x1FF)

7.1.3 SystemView锁定和解锁

锁定和解锁可以通过禁止中断来防止传输中的记录被打断。在Cortex-M3/Cortex-M4中，不是所有的中断都需要被禁止，只有那些本身可能产生SystemView事件或者在OS中导致任务切换的中断。
默认情况下，优先级掩码设置为32，已使用一个优先级为32或更低(更高的数值)来禁用所有中断。
确保屏蔽所有可以发送RTT数据的中断，例如生成SystemView事件，或导致任务切换。当在发送RTT数据时，当高优先级中断不能被掩盖时，SEGGER_RTT_MAX_INTERRUPT_PRIORITY需要相应地调整。(高优先级=低优先级)栓塞的默认值:128u
FreeRTOS的缺省配置:configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY:(configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY < <(8 - configPRIO_BITS))
如有疑问，请禁用所有中断

配置

//
// RTT locking for GCC toolchains in SEGGER_RTT_Conf.h
//
#define SEGGER_RTT_LOCK() {                             \
                            unsigned int LockState; \
                            __asm volatile ("mrs %0, basepri \n\t" \
                            "mov r1, $32 \n\t" \
                            "msr basepri, r1 \n\t" \
                            : "=r" (LockState) \
                            : \
                            : "r1" \
                            );
#define SEGGER_RTT_UNLOCK() __asm volatile ("msr basepri, %0 \n\t" \
                            : \
                            : "r" (LockState) \
                            : \
                            ); \
                            }
//
// Define SystemView locking in SEGGER_SYSVIEW_Conf.h
//
#define SEGGER_SYSVIEW_LOCK() SEGGER_RTT_LOCK()
#define SEGGER_SYSVIEW_UNLOCK() SEGGER_RTT_UNLOCK()

7.1.4 示例配置

SEGGER_SYSVIEW_Conf.h

/*********************************************************************
* (c) SEGGER Microcontroller GmbH & Co. KG *
**********************************************************************
-------------------------- END-OF-HEADER -----------------------------
File : SEGGER_SYSVIEW_Conf.h
Purpose : SEGGER SysView configuration for Cortex-M3 / Cortex-M4.
*/
#ifndef SEGGER_SYSVIEW_CONF_H
#define SEGGER_SYSVIEW_CONF_H
/*********************************************************************
*
* SysView timestamp configuration
*/
// Cortex-M cycle counter.
#define SEGGER_SYSVIEW_GET_TIMESTAMP() ((*(U32 *)(0xE0001004)))
// Number of valid bits low-order delivered as timestamp.
#define SEGGER_SYSVIEW_TIMESTAMP_BITS 32
/*********************************************************************
*
* SysView Id configuration
*/
// Default value for the lowest Id reported by the application.
// Can be overridden by the application via SEGGER_SYSVIEW_SetRAMBase().
#define SEGGER_SYSVIEW_ID_BASE 0x20000000
// Number of bits to shift the Id to save bandwidth.
// (i.e. 2 when all reported Ids (pointers) are 4 byte aligned)
#define SEGGER_SYSVIEW_ID_SHIFT 0
/*********************************************************************
*
* SysView interrupt configuration
*/
// Get the currently active interrupt Id. (read Cortex-M ICSR[8:0]
= active vector)
#define SEGGER_SYSVIEW_GET_INTERRUPT_ID() ((*(U32 *)(0xE000ED04)) & 0x1FF)
/*********************************************************************
*
* SysView locking
*/
// Lock SysView (nestable)
#define SEGGER_SYSVIEW_LOCK() SEGGER_RTT_LOCK()
// Unlock SysView (nestable)
#define SEGGER_SYSVIEW_UNLOCK() SEGGER_RTT_UNLOCK()
#endif
/*************************** End of file ****************************/

SEGGER_SYSVIEW_Config_NoOS_CM3.c

/*********************************************************************
* (c) SEGGER Microcontroller GmbH & Co. KG *
* The Embedded Experts *
* www.segger.com *
**********************************************************************
-------------------------- END-OF-HEADER -----------------------------
File : SEGGER_SYSVIEW_Config_NoOS.c
Purpose : Sample setup configuration of SystemView without an OS.
Revision: $Rev: 7745 $
*/
#include "SEGGER_SYSVIEW.h"
#include "SEGGER_SYSVIEW_Conf.h"
// SystemcoreClock can be used in most CMSIS compatible projects.
// In non-CMSIS projects define SYSVIEW_CPU_FREQ.
extern unsigned int SystemCoreClock;
/*********************************************************************
*
* Defines, configurable
*
**********************************************************************
*/
// The application name to be displayed in SystemViewer
#define SYSVIEW_APP_NAME "Demo Application"
// The target device name
#define SYSVIEW_DEVICE_NAME "Cortex-M4"
// Frequency of the timestamp. Must match SEGGER_SYSVIEW_Conf.h
#define SYSVIEW_TIMESTAMP_FREQ (SystemCoreClock)
// System Frequency. SystemcoreClock is used in most CMSIS compatible projects.
#define SYSVIEW_CPU_FREQ (SystemCoreClock)
// The lowest RAM address used for IDs (pointers)
#define SYSVIEW_RAM_BASE (0x10000000)
// Define as
1 if the Cortex-M cycle counter is used as SystemView timestamp. Must match SEGGER_SYSVIEW_Conf.h
#ifndef USE_CYCCNT_TIMESTAMP
    #define USE_CYCCNT_TIMESTAMP 1
#endif
// Define as
1 if the Cortex-M cycle counter is used and there might be no debugger attached while re
#ifndef ENABLE_DWT_CYCCNT
    #define ENABLE_DWT_CYCCNT    (USE_CYCCNT_TIMESTAMP & SEGGER_SYSVIEW_POST_MORTEM_MODE)
#endif
/*********************************************************************
*
* Defines, fixed
*
**********************************************************************
*/
#define DEMCR (*(volatile unsigned long*) (0xE000EDFCuL))
// Debug Exception and Monitor Control Register
#define TRACEENA_BIT (1uL << 24)
// Trace enable bit
#define DWT_CTRL (*(volatile unsigned long*) (0xE0001000uL))
// DWT Control Register
#define NOCYCCNT_BIT (1uL << 25)
// Cycle counter support bit
#define CYCCNTENA_BIT (1uL << 0)
// Cycle counter enable bit
/*********************************************************************
*
* _cbSendSystemDesc()
*
* Function description
* Sends SystemView description strings.
*/
static void _cbSendSystemDesc(void) {
    SEGGER_SYSVIEW_SendSysDesc("N="SYSVIEW_APP_NAME",D="SYSVIEW_DEVICE_NAME);
    SEGGER_SYSVIEW_SendSysDesc("I#15=SysTick");
}
/*********************************************************************
*
* Global functions
*
**********************************************************************
*/
void SEGGER_SYSVIEW_Conf(void) {
#if USE_CYCCNT_TIMESTAMP
#if ENABLE_DWT_CYCCNT
    //
    // If no debugger is connected, the DWT must be enabled by the application
    //
    if ((DEMCR & TRACEENA_BIT) == 0) {
        DEMCR |= TRACEENA_BIT;
    }
#endif
    //
    // The cycle counter must be activated in order
    // to use time related functions.
    //
    if ((DWT_CTRL & NOCYCCNT_BIT) == 0) { // Cycle counter supported?
        if ((DWT_CTRL & CYCCNTENA_BIT) == 0) { // Cycle counter not enabled?
            DWT_CTRL |= CYCCNTENA_BIT; // Enable Cycle counter
        }
    }
#endif
    SEGGER_SYSVIEW_Init(SYSVIEW_TIMESTAMP_FREQ,SYSVIEW_CPU_FREQ,0, _cbSendSystemDesc);
    SEGGER_SYSVIEW_SetRAMBase(SYSVIEW_RAM_BASE);
}
/*************************** End of file ****************************/

7.2 Cortex-M7

与Cortex-M4相同的特性/设置等。要了解更多信息，请参阅第70页的Cortex-M3 / Cortex-M4。
缓存Cache
当将RTT缓冲区设置为可缓存（cacheable）的SystemView时，通过J-Link和RTT进行连续记录模式的性能略低(性能下降了小于1%)。这是因为J-Link需要在访问RTT缓冲区时执行缓存维护操作。

7.3 Cortex-M0 / Cortex-M0+ /Cortex-M1

录制模式	是否支持
连续模式	支持
单次模式	支持
死后分析	支持

7.3.1 Cortex-M0事件时间戳

Cortex-M0、Cortex-M0 +和Cortex-M1没有循环计数寄存器。事件时间戳必须由应用程序时钟源(例如系统定时器，SysTick)提供。可以使用SEGGER_SYSVIEW_X_GetTimestamp()来实现该功能。
当应用程序使用SysTick中断时，如RTOS，SysTick处理程序应该增加SEGGER_SYSVIEW_TickCnt，否则必须将SysTick处理程序添加到应用程序并作相应地配置。

配置

// 
// SEGGER_SYSVIEW_TickCnt has to be defined in the module which 
// handles the SysTick and must be incremented in the SysTick 
// handler before any SYSVIEW event is generated. 
// 
// Example in embOS RTOSInit.c: 
// 
// unsigned int SEGGER_SYSVIEW_TickCnt; // <<-- Define SEGGER_SYSVIEW_TickCnt. 
// void SysTick_Handler(void) { 
// #if OS_PROFILE 
//   SEGGER_SYSVIEW_TickCnt++;  // <<-- Increment SEGGER_SYSVIEW_TickCnt asap. 
// #endif 
//   OS_EnterNestableInterrupt(); 
//   OS_TICK_Handle(); 
//   OS_LeaveNestableInterrupt(); 
// } 
// 
extern unsigned int SEGGER_SYSVIEW_TickCnt; 

/********************************************************************* 
* 
*       Defines, fixed 
* 
********************************************************************** 
*/ 
#define SCB_ICSR 
  (*(volatile U32*)  (0xE000ED04uL)) // Interrupt Control State Register 
#define SCB_ICSR_PENDSTSET_MASK      (1UL << 26)     // SysTick pending bit 
#define SYST_RVR 
  (*(volatile U32*)  (0xE000E014uL)) // SysTick Reload Value Register 
#define SYST_CVR 
  (*(volatile U32*)  (0xE000E018uL)) // SysTick Current Value Register 
/********************************************************************* 
* 
*       SEGGER_SYSVIEW_X_GetTimestamp() 
* 
* Function description 
*   Returns the current timestamp in ticks using the system tick  
*   count and the SysTick counter. 
*   All parameters of the SysTick have to be known and are set via 
*   configuration defines on top of the file. 
* 
* Return value 
*   The current timestamp. 
* 
* * Additional information 
*   SEGGER_SYSVIEW_X_GetTimestamp is always called when interrupts are 
*   disabled. Therefore locking here is not required. 
*/ 
U32 SEGGER_SYSVIEW_X_GetTimestamp (void) { 
 U32 TickCount; 
 U32 Cycles; 
 U32 CyclesPerTick; 
 // 
 // Get the cycles of the current system tick. 
 // SysTick is down-counting, subtract the current value from the number of cycles per  
 // 
 CyclesPerTick = SYST_RVR + 1; 
 Cycles =  (CyclesPerTick - SYST_CVR); 
 // 
 // Get the system tick count. 
 // 
 TickCount = SEGGER_SYSVIEW_TickCnt; 
 // 
 // If a SysTick interrupt is pending, re-read timer and adjust result 
 // 
 if  ((SCB_ICSR & SCB_ICSR_PENDSTSET_MASK)  != 0) { 
   Cycles =  (CyclesPerTick - SYST_CVR); 
   TickCount++; 
 } 
 Cycles += TickCount * CyclesPerTick; 

 return Cycles; 
}

7.3.2 Cortex-M0中断ID

当前活动的中断可以直接通过读取Cortex-M的ICSR[5..0]寄存器获取，ICSR[5..0]是中断控制状态寄存器ICSR的活动向量表区域。
配置

//
// Get the interrupt Id by reading the Cortex-M ICSR[5:0]
//
#define SEGGER_SYSVIEW_GET_INTERRUPT_ID() ((*(U32 *)(0xE000ED04)) & 0x3F)

7.3.3 Cortex-M0 SystemView锁定和解锁

锁定和接收SystemView和RTT是相同的。

配置

// 
// RTT locking for GCC toolchains in SEGGER_RTT_Conf.h 
// 
#define SEGGER_RTT_LOCK ()       {                                               \ 
                                 unsigned int LockState;                       \ 
                                 __asm volatile  ("mrs   %0, primask  \n\t"     \ 
                                                 "mov   r1, $1     \n\t"       \ 
                                                 "msr   primask, r1  \n\t"     \ 
                                                  : "=r"  (LockState)            \ 
                                                  :                             \ 
                                                  : "r1"                        \ 
                                                 );                             

#define SEGGER_RTT_UNLOCK ()       __asm volatile  ("msr   primask, %0  \n\t"     \ 

                                                  :                             \ 
                                                  : "r"  (LockState)             \ 
                                                  :                             \ 
                                                 );                            \ 
                               } 

// 
// Define SystemView locking in SEGGER_SYSVIEW_Conf.h 
// 
#define SEGGER_SYSVIEW_LOCK ()   SEGGER_RTT_LOCK () 
#define SEGGER_SYSVIEW_UNLOCK () SEGGER_RTT_UNLOCK ()

7.3.4 Cortex-M0示例配置