STM32プロセッサでCPUのサイクルカウント(刻まれたクロックの回数)を計りたい

前提

ST社のSTM32（Cortex-M4）プロセッサを搭載したシステムにて、ナノ秒レベルの時間(タスクの処理実行にかかる時間)を計りたいと思っています。
そこで、CPUのクロックが刻まれた回数をカウントし、タスクの開始と終了時点でその回数を比較することにより、
時間を計る方法を取りたいと考えています。

実現したいこと

システムを起動してからCPUのクロックが刻まれた回数をカウントし続け、
タスクの終了・開始時にその回数をログとしてメモリ上に残していくことにより、
タスクの処理にかかる時間を導出したいです。
（回数カウンタがオーバーフローしたら0からカウントしなおし）

このCPUはCYCLECOUNTERというレジスタの値を読み取ることにより、その回数の値を手に入れることができそうだということが分かりました。
参考URL
https://www.iar.com/jp/knowledge/learn/debugging/how-to-measure-execution-time-with-cyclecounter/
上記ページではプログラムをデバッグ実行してブレークさせ、レジスタウィンドウの値を目視することでその値を得ていますが、
今回はプログラム上でこの値を得て、メモリ上にログを残していきたい狙いです。

どうすればプログラム上でこの値を読み出すことが出来るでしょうか？

該当のソースコード

実装のイメージは以下のような感じです。
getClockCount()は現在のクロック回数を返す関数、
writeLog()はメモリ上にログを残す関数だと思ってください。
getClockCount()を作りたいです。

C
1TASK TaskRoutine(void)
2{
3	// ローカル変数宣言
4	UINT eventID = 0;
5	UINT clockCount = 0;
6	
7	// カウント開始処理を書く必要があればここに記述
8	;;;
9	
10	// タスク内メインループ
11	while(1)
12	{
13		// クロック回数取得
14		clockCount = getClockCount();
15		// クロック回数とともにログ記録（タスク処理実行終了）
16		writeLog(clockCount);
17		
18		/***************************************************/
19		/* イベント待ち(イベント受信するまではブロッキング)*/
20		/***************************************************/
21		eventID = WaitEvent();
22		
23		// クロック回数取得
24		clockCount = getClockCount();
25		// クロック回数とともにログ記録（タスク処理実行開始）
26		writeLog(clockCount);
27		
28		// イベントごとにタスク内処理を行う
29		switch(eventID)
30		{
31			case: 0x0001
32				//イベントに応じた処理
33				～～～～～～～～～～
34				break;
35				
36			case: 0x0002
37				//イベントに応じた処理
38				～～～～～～～～～～
39				break;
40			
41			//　～～～省略～～～
42			
43			default:
44				break;
45		}
46
47
48	}
49}

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

CPU：STM32F427IGT6
CPUリファレンスマニュアル
https://www.stmcu.jp/download/?dlid=51544_jp
開発環境：IAR Embedded Workbench 8.40.2
組込みOS：Norti4.0
言語：C言語

tmp

2022/06/22 08:44

１７２３ページもあるファレンスマニュアル読むの面倒だから途中であきらめてしまいました？使ったことのないＣＰＵですが、プログラムの質問というより検索の問題？参考URLとリファレンスマニュアルからそのファレンスマニュアルの1659ページ、３８章のデバッグサポート（DBG） DWT：データウォッチポイントトリガがあり、「FPU 搭載 CortexR-M4 r0p1 Technical Reference Manual（TRM）」を参照と書いてあって具体的にはそのマニュアルには書いてないと思われます。「」内をまるごと検索すると https://users.ece.utexas.edu/~valvano/EE345L/Labs/Fall2011/CortexM4_TRM_r0p1.pdf ９１ページの 0xE0001004 DWT_CYCCNT RW 0x00000000 Cycle Count Register が該当するアドレスだと思われます。

eleele28

2022/06/27 10:17

ありがとうございます。当該アドレスを読み出すことで取得できました。なお、メモとして、0xE0001000 DWT_CTRLレジスタに0x00000001をセットすることでカウントが開始されたことを注記しておきます。

tmp

2022/06/27 23:02

よかったです。ほかの人にも役立つ情報として結果をまとめて、自己解決でお願いします。

行動規範の内容に同意します

回答2件

自己解決

解決方法を以下にメモします。

①アドレス0xE0001000 DWT_CTRLレジスタに0x00000001をセットすることでカウントが開始される
②アドレス0xE0001004 DWT_CYCCNTレジスタの値を読み出すことで、カウントが得られる。
（符号なし32bit整数。カウントが最大値に到達したら0に戻るのは自動で行われます。）

投稿2022/06/29 02:55

eleele28

総合スコア18