监视时钟周期以获取arduino / AVR上的代码？

是否可以监视代码块并确定代码在Arduino和/或AVR atmel处理器上执行的处理器时钟周期数？或者，我应该监视代码运行前后经过的微秒吗？注意：我不关心实时（例如，经过了多少实际秒数），而我担心的是“此代码需要CPU多少个时钟周期”

我可以提出的当前解决方案是来自time.c：

#define clockCyclesPerMicrosecond() ( F_CPU / 1000000L )
#define clockCyclesToMicroseconds(a) ( (a) / clockCyclesPerMicrosecond() )

connection.c添加：

#define microsecondsToClockCycles(a) ( (a) * clockCyclesPerMicrosecond() )

通过这个帐户，我可以通过监视经过的微秒来计算经过的时钟周期，然后将其传递给microsecondsToClockCycles（）。我的问题是，有没有更好的方法？

旁注：是否有足够的资源来监视AVR的性能。lmgtfy.com和各种论坛搜索都没有提供任何明显的结果，除了探索计时器

谢谢

最简单的方法是让您的代码在执行您要计时的代码之前将其拉高，并在完成任何操作后将其拉低。然后进行代码循环（或在单次模式下使用具有存储功能的数字示波器），然后确定示波器范围并固定。脉冲的长度告诉您执行一段代码需要多长时间，再加上更改引脚状态需要一个时钟周期（我认为这需要一个周期，而不是100％肯定）。

“监视”是什么意思？

对于小的汇编代码，为AVR计算时钟周期应该不难。

您还可以在执行代码之前设置端口，然后再对其进行重置，并使用逻辑分析仪或示波器对其进行监视以获取时序。

正如您所说，您还可以从快速运行的计时器中读取时间。

这是Arduino使用clockCyclesPerMicrosecond（）函数计算通过的时钟的示例。该代码将等待4秒钟，然后打印自程序启动以来经过的时间。左边的3个值是总时间（微秒，毫秒，总时钟周期），最右边的3个是经过时间：

输出：

clocks for 1us:16
runtime us, ms, ck :: elapsed tme us, ms ck
4003236 4002	64051776	::	4003236	4002	64051760
8006668 8006	128106688	::	4003432	4004	64054912
12010508    12010	192168128	::	4003840	4004	64061440
16014348    16014	256229568	::	4003840	4004	64061440
20018188    20018	320291008	::	4003840	4004	64061440
24022028    24022	384352448	::	4003840	4004	64061440
28026892    28026	448430272	::	4004864	4004	64077824
32030732    32030	512491712	::	4003840	4004	64061440
36034572    36034	576553152	::	4003840	4004	64061440
40038412    40038	640614592	::	4003840	4004	64061440
44042252    44042	704676032	::	4003840	4004	64061440
48046092    48046	768737472	::	4003840	4004	64061440
52050956    52050	832815296	::	4004864	4004	64077824

我敢肯定，有一个合理的解释，为什么第一个too循环的循环时钟周期比大多数循环短，为什么所有其他循环在两个时钟周期长度之间切换。

码：

unsigned long us, ms, ck;
unsigned long _us, _ms, _ck;
unsigned long __us, __ms, __ck;
void setup() {
        Serial.begin(9600);
}
boolean firstloop=1;
void loop() { 
        delay(4000);

        if (firstloop) {
                Serial.print("clocks for 1us:");
                ck=microsecondsToClockCycles(1);
                Serial.println(ck,DEC);
                firstloop--;
                Serial.println("runtime us, ms, ck :: elapsed tme us, ms ck");
        }

        _us=us;
        _ms=ms;
        _ck=ck;

        us=micros(); // us since program start
        ms=millis();
        //ms=us/1000;
        ck=microsecondsToClockCycles(us);
        Serial.print(us,DEC);
        Serial.print("\t");
        Serial.print(ms,DEC);
        Serial.print("\t");
        Serial.print(ck,DEC);     
        Serial.print("\t::\t");

        __us = us - _us;
        __ms = ms - _ms;
        __ck = ck - _ck;
        Serial.print(__us,DEC);
        Serial.print("\t");
        Serial.print(__ms,DEC);
        Serial.print("\t");
        Serial.println(__ck,DEC);     

}

旁注：如果删除4秒延迟，您将开始更加清楚地看到Serial.print（）的效果。注意，这里比较了两次运行。我仅从各自的日志中收集了彼此接近的4个样本。

运行1：

5000604 5000	80009664	::	2516	2	40256
6001424 6001	96022784	::	2520	3	40320
7002184 7002	112034944	::	2600	3	41600
8001292 8001	128020672	::	2600	3	41600

运行2：

5002460 5002	80039360	::	2524	3	40384
6000728 6000	96011648	::	2520	2	40320
7001452 7001	112023232	::	2600	3	41600
8000552 8000	128008832	::	2604	3	41664

经过的时间在总运行时间中增加。一秒钟后，时钟平均从40k增加到44k。这种情况持续发生在1秒后的几毫秒内，并且至少接下来的10秒内经过的时钟保持在44k左右（我还没有对其进行进一步测试）。这就是为什么监视有用或需要监视的原因。效率降低可能与配置或串行错误有关？也许代码未正确使用内存，并且存在影响性能的泄漏等。

由于添加到源代码中的每一行代码都会对性能产生影响，并且可能会更改所应用的优化。所做的更改应该是执行任务所需的最低要求。

我刚刚找到一个Atmel Studio插件，称为“带注释的程序集文件调试器”。http://www.atmel.com/webdoc/aafdebugger/pr01.html似乎逐步浏览了实际生成的汇编语言，而可能很乏味的将向您确切显示正在发生的事情。您可能仍然需要解码每条指令需要多少个周期，但它会比其他发布的选项更接近。

对于那些在项目的“输出”文件夹中不知道的文件，其文件扩展名为LSS。该文件包含所有原始源代码作为注释，并且每行下方是基于该代码行生成的汇编语言。可以关闭生成LSS文件的操作，因此请检查以下设置。

项目属性| 工具链| AVR / GNU通用| 输出文件

复选框“ .lss”（生成lss文件）

您可以使用内置计时器之一。在块之前获取为prescaller = 1和TCNT = 0设置的所有内容。然后，在块之前的行上启用计时器，并在块之后的行上禁用计时器。现在，TCNT将保留该块所花费的周期数，减去启用和禁用代码的固定周期。

请注意，TNCT将在16位定时器的65535个时钟周期后溢出。您可以使用溢出标志使运行时间加倍。如果仍然需要更长的时间，则可以使用预分频器，但分辨率会降低。