原创 程序调试（除错）过程中的一些雕虫小技（八、在程序中设置窃听器）

程序调试（除错）过程中的一些雕虫小技（八、在程序中设置窃听器）

1、你的定时中断频率是否等于设想的那个值？
2、你的主程序循环一次花了多少时间？
3、你的程序中某一次复杂计算需要耗费多少时间？
4、你的程序里某个动作发生的具体时刻是什么时候？
5、……
——也许你不关心这些时间，那么你就不必看这一回了。

但是——
1、当我们的计时时钟发生偏差时，我们希望知道定时中断是否正常发生了；
2、当我们的程序任务较多，并已经导致任务堵塞时，我们需要知道主程序运行一圈的时间是多少，以便我们合理分割任务，避免堵塞；
3、同样，为了避免任务堵塞，我们要了解那些复杂计算所消耗的时间，并采取必要的措施（优化算法、分时间片执行、调整执行频率）来保证系统的实时性；
4、当程序中某些动作与其它动作或状态存在时间上的关联时，我们必须严格控制它的执行时机，确保它在正确的时刻被执行到；
5、……

我们如何才能从外部，对这些这些发生在程序内部的时间（时刻）进行精准的测量？

我们当然不能钻到芯片里面去监视每一条指令的运行情况。但是，我们可以学习一下克格勃，给程序安装个窃听器。

具体方法：
1、首先，你需要一台示波器。没有的话，可以去偷、去抢、去骗。总之，最终你搞定了这台示波器，欧耶。
2、其次，你的芯片上要有一个空余的输出口用作测试口。没有的话，就拆东墙补西墙吧，先把不相关功能的IO口挪用一下啦。总之，最终你搞定了这个测试口，欧耶。
3、接下来，你可以在你要“监听”的程序段中，写一小段程序，对那个测试口取反（或者输出一个脉冲）。
4、最后让程序全速运行起来，你就可以用示波器来监听程序的运行状况了。

以本回开始举的几个例子来分析：
1、如果要测试定时中断频率，只要在中断中对这个测试口取反，即可通过示波器观测中断频率；
2、如果要测试主程序运行周期，只要把取反指令放在主程序循环圈中，即可；
3、如果要测试一次复杂计算（或其它动作）需要消耗多少时间，我们只需在计算之前把测试口变为高电平，等到计算结束后立即把输出口恢复到低电平，这段高电平的时间长度，即为计算消耗时间；
4、如果想知道两个动作之间的延时时间，我们也可以按照上一条方法一样，在两个动作发生前把测试口分别取一次反。就可以通过示波器轻松测试出来。
5、根据实际案例的具体情况，我们可以把这种窃听技术变换出更多花样。比如我们可以用两个IO口做测试口，同步检测两个事件的发生时刻，并测量其相互时间关系。等等……
6、引申开去，这个测试口不仅仅可以检测时间，也可以用来检测内部数据的变化。比如当某个数据的值发生“越界”时，输出一个高电平（平时为低电平）。

等到我们取得我们想要的测试数据，我们可以把这个临时的测试口功能撤销。同时，那些测试代码也可一并删除或屏蔽。

总结：把程序内在的、不直观的、快速的一些状态变化，通过IO口传递出来，以便我们观测。——这就是我们这一回所讲的“窃听器”调试技巧的精髓。

——警告，请勿把“窃听器”安装在女生宿舍哦！
——那样的话，匠人岂不就成为教唆犯了。罪过，罪过。。。。。

（想看下回吗？请顶贴！）