TouchGFX之性能测量

news2025/10/31 19:55:23

TouchGFX Core开放了几个信号，可用于测量性能。 当这些信号在内部触发时，用户可在应用程序中同步触发单个GPIO，从而实现“渲染时间”和其他有用信号的可视化。

信号在GPIO.hpp中定义

/* 用于操作GPIO的接口类，以便在目标硬件上进行性能测量 */ 
class GPIO
{
public:
	enum GPIO_ID
	{
		VSYNC_FREQ,  //此引脚在每个VSYNC时切换状态 
		RENDER_TIME, //当帧渲染开始时，此引脚为高电平；完成时，为低电平
		FRAME_RATE,  //当帧缓冲交换时，此引脚切换状态
		MCU_ACTIVE   //当MCU正在工作（即不在空闲任务中）时，此引脚为高电平
	};

	/* 配置IO引脚的方法 */  
	static void init();  

	/**  
	 * 将指定的引脚设置为高电平。  
	 *  
	 * @param  id 要设置的引脚标识。  
	 */  
	static void set(GPIO_ID id);  

	/**  
	 * 将指定的引脚设置为低电平。  
	 *  
	 * @param  id 要设置的引脚标识。  
	 */  
	static void clear(GPIO_ID id);  

	/**  
	 * 切换指定的引脚状态。  
	 *  
	 * @param  id 要切换的引脚标识。  
	 */  
	static void toggle(GPIO_ID id);  

	/**  
	 * 获取指定引脚的状态。  
	 *  
	 * @param  id 要获取的引脚标识。  
	 *  
	 * @return 如果引脚为高电平，则返回true；否则返回false。  
	 */  
	static bool get(GPIO_ID id);  
};

TouchGFX生成器为TouchGFXGPIO.cpp文件中的GPIO类生成函数。 TouchGFX Core调用TouchGFXGPIO类上的函数，根据STM32CubeMX中的用户配置，来翻转引脚。 GPIO::set如下面的代码片段所示

#include <touchgfx/hal/GPIO.hpp>
#include "main.h"

using namespace touchgfx;

/* 配置IO引脚的方法 */  
void GPIO::init()
{

}

/**  
 * 将指定的引脚设置为高电平。  
 *  
 * @param  id 要设置的引脚标识。  
 */  
void GPIO::set(GPIO_ID id)
{
	switch (id)
	{
		case GPIO::VSYNC_FREQ:
#if defined(VSYNC_FREQ_GPIO_Port) && defined(VSYNC_FREQ_Pin)
			HAL_GPIO_WritePin(VSYNC_FREQ_GPIO_Port, VSYNC_FREQ_Pin, GPIO_PIN_SET);
#endif
			break;
	
		case GPIO::RENDER_TIME:
#if defined(RENDER_TIME_GPIO_Port) && defined(RENDER_TIME_Pin)
			HAL_GPIO_WritePin(RENDER_TIME_GPIO_Port, RENDER_TIME_Pin, GPIO_PIN_SET);
#endif
			break;
	
		case GPIO::FRAME_RATE:
#if defined(FRAME_RATE_GPIO_Port) && defined(FRAME_RATE_Pin)
			HAL_GPIO_WritePin(FRAME_RATE_GPIO_Port, FRAME_RATE_Pin, GPIO_PIN_SET);
#endif
			break;
	
		case GPIO::MCU_ACTIVE:
#if defined(MCU_ACTIVE_GPIO_Port) && defined(MCU_ACTIVE_Pin)
			HAL_GPIO_WritePin(MCU_ACTIVE_GPIO_Port, MCU_ACTIVE_Pin, GPIO_PIN_SET);
#endif
			break;
	}
}

/**  
 * 将指定的引脚设置为低电平。  
 *  
 * @param  id 要设置的引脚标识。  
 */  
void GPIO::clear(GPIO_ID id)
{
    switch (id)
    {
			case GPIO::VSYNC_FREQ:
#if defined(VSYNC_FREQ_GPIO_Port) && defined(VSYNC_FREQ_Pin)
        HAL_GPIO_WritePin(VSYNC_FREQ_GPIO_Port, VSYNC_FREQ_Pin, GPIO_PIN_RESET);
#endif
        break;
			
			case GPIO::RENDER_TIME:
#if defined(RENDER_TIME_GPIO_Port) && defined(RENDER_TIME_Pin)
        HAL_GPIO_WritePin(RENDER_TIME_GPIO_Port, RENDER_TIME_Pin, GPIO_PIN_RESET);
#endif
        break;
			
			case GPIO::FRAME_RATE:
#if defined(FRAME_RATE_GPIO_Port) && defined(FRAME_RATE_Pin)
        HAL_GPIO_WritePin(FRAME_RATE_GPIO_Port, FRAME_RATE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
#endif
        break;
		
			case GPIO::MCU_ACTIVE:
#if defined(MCU_ACTIVE_GPIO_Port) && defined(MCU_ACTIVE_Pin)
        HAL_GPIO_WritePin(MCU_ACTIVE_GPIO_Port, MCU_ACTIVE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
#endif
        break;
    }
}

/**  
 * 切换指定的引脚状态。  
 *  
 * @param  id 要切换的引脚标识。  
 */ 
void GPIO::toggle(GPIO_ID id)
{
	switch (id)
	{
		case GPIO::VSYNC_FREQ:
#if defined(VSYNC_FREQ_GPIO_Port) && defined(VSYNC_FREQ_Pin)
			HAL_GPIO_TogglePin(VSYNC_FREQ_GPIO_Port, VSYNC_FREQ_Pin);
#endif
			break;
		
		case GPIO::RENDER_TIME:
#if defined(RENDER_TIME_GPIO_Port) && defined(RENDER_TIME_Pin)
			HAL_GPIO_TogglePin(RENDER_TIME_GPIO_Port, RENDER_TIME_Pin);
#endif
			break;
		
		case GPIO::FRAME_RATE:
#if defined(FRAME_RATE_GPIO_Port) && defined(FRAME_RATE_Pin)
			HAL_GPIO_TogglePin(FRAME_RATE_GPIO_Port, FRAME_RATE_Pin);
#endif
			break;
	
		case GPIO::MCU_ACTIVE:
#if defined(MCU_ACTIVE_GPIO_Port) && defined(MCU_ACTIVE_Pin)
			HAL_GPIO_TogglePin(MCU_ACTIVE_GPIO_Port, MCU_ACTIVE_Pin);
#endif
			break;
	}
}

/**  
 * 获取指定引脚的状态。  
 *  
 * @param  id 要获取的引脚标识。  
 *  
 * @return 如果引脚为高电平，则返回true；否则返回false。  
 */ 
bool GPIO::get(GPIO_ID id)
{
	GPIO_PinState bitstatus = GPIO_PIN_RESET;
	
	switch (id)
	{
		case GPIO::VSYNC_FREQ:
#if defined(VSYNC_FREQ_GPIO_Port) && defined(VSYNC_FREQ_Pin)
			bitstatus = HAL_GPIO_ReadPin(VSYNC_FREQ_GPIO_Port, VSYNC_FREQ_Pin);
#endif
			break;
		
		case GPIO::RENDER_TIME:
#if defined(RENDER_TIME_GPIO_Port) && defined(RENDER_TIME_Pin)
			bitstatus = HAL_GPIO_ReadPin(RENDER_TIME_GPIO_Port, RENDER_TIME_Pin);
#endif
			break;
		
		case GPIO::FRAME_RATE:
#if defined(FRAME_RATE_GPIO_Port) && defined(FRAME_RATE_Pin)
			bitstatus = HAL_GPIO_ReadPin(FRAME_RATE_GPIO_Port, FRAME_RATE_Pin);
#endif
			break;
		
		case GPIO::MCU_ACTIVE:
#if defined(MCU_ACTIVE_GPIO_Port) && defined(MCU_ACTIVE_Pin)
			bitstatus = HAL_GPIO_ReadPin(MCU_ACTIVE_GPIO_Port, MCU_ACTIVE_Pin);
#endif
			break;
	}
	
	return (bitstatus == GPIO_PIN_SET);
}

如果引脚具有用户标签VSYNC_FREQ CubeMX将自动为端口、引脚生成匹配符号，例如VSYNC_FREQ_GPIO_Port、VSYNC_FREQ_Pin。 使用示波器或逻辑分析仪测量配置信号。 下图为显示了四个信号的逻辑分析仪图形。 该应用程序在STM32F746G-DISCO上运行，带有动画图像UI示例。 此应用的VSYNC信号由LTDC每16ms生成一次。

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