ZYNQ FreeRTOS计算程序运行时间

### 如何在ZYNQ平台上的FreeRTOS中实现程序运行时间的测量

为了实现在ZYNQ平台上基于FreeRTOS环境下的程序运行时间测量，通常会利用FreeRTOS提供的计时机制以及ZYNQ内部定时器资源来完成这一目标。

#### 使用FreeRTOS Tick Hook函数获取Tick数

FreeRTOS提供了`configUSE_TICK_HOOK`配置项，在每次滴答中断发生时都会调用一次钩子函数。如果启用了此选项，则可以在该钩子函数内维护一个全局变量用于记录当前已经发生的滴答次数。当需要计算某段代码执行的时间长度时，只需要在这段代码前后分别读取这个全局变量即可得出经过了多少个tick周期[^2]。

// 定义全局变量保存已过去的ticks数量
volatile uint32_t ulTotalTicks;

void vApplicationTickHook( void )
{
    // 更新全局变量ulTotalTicks, 记录每一个新的tick到来.
    ++ulTotalTicks;
}

#### 利用portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE宏获得高精度计数值

对于更精确的时间度量需求，可以采用特定于移植层(`portmacro.h`)定义好的`portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()`宏命令。它能够返回自系统启动以来所经历过的CPU指令周期数目或者是其他形式的高度精细化的计数单位。这种方法适用于那些对延迟敏感的应用场景，并且其准确性取决于底层硬件的支持程度[^1]。

uint32_t startCount,endCount,deltaCount;

/* 获取开始时刻 */
portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE(startCount);

// 被测代码片段放置于此处...

/* 获取结束时刻 */
portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE(endCount);
deltaCount = endCount - startCount; /* 得到差值 */

// 将结果转换成实际秒数或者其他合适的形式...
double secondsElapsed = (double)(deltaCount / configTICK_RATE_HZ);

#### 结合ZYNQ片上定时器模块

考虑到ZYNQ SoC具备丰富的外设接口特性，还可以考虑直接操作PS端自带的定时/计数单元来进行更加灵活高效的性能分析工作。例如通过初始化SCUGIC（System Controller Unit Global Interrupt Controller）、GPTimers等组件建立专用的服务例程专门负责捕捉事件的发生并触发相应动作，从而达到精准监控目的的同时减轻了RTOS层面的工作负担[^3]。