如何在Cortex-R5上获取或模拟64位循环计数器？

方法一：软件叠加溢出计数（最可靠） #

Cortex-R5的PMU支持溢出中断，我们可以利用这个特性维护一个软件层面的溢出计数器，将其与32位硬件计数器组合成64位值：

• 配置PMU：开启PMCR寄存器的E位（使能PMU），并针对循环计数器（通常是CNT0）设置对应溢出中断使能寄存器（如CNTENS的对应位）。
• 实现溢出中断服务函数：每次触发溢出中断时，将全局32位溢出计数器（例如uint32_t overflow_cnt）加1。
• 读取64位计数：需要获取当前计数时，进入临界区（或做原子操作），读取硬件32位计数器值（uint32_t hw_cnt），再结合溢出计数器计算：uint64_t total_cnt = ((uint64_t)overflow_cnt << 32) | hw_cnt;

注意：读取时必须保证原子性，避免在读取hw_cnt和overflow_cnt的间隙发生溢出，导致计数错误。也可利用PMU的锁存寄存器（若支持）先锁存当前计数器值再读取。

方法二：结合系统定时器辅助校准 #

如果你的SoC带有64位系统定时器（如通用定时器、RTC等），可通过同步校准估算溢出次数：

• 初始化阶段：同时读取PMU计数器值pmu_init和定时器值timer_init并记录。
• 读取阶段：读取当前定时器值timer_now，计算差值timer_diff = timer_now - timer_init；根据CPU主频估算这段时间内PMU的溢出次数：overflow_est = (timer_diff * CPU_FREQ) >> 32（假设定时器单位为秒，CPU_FREQ为主频Hz）；再读取当前PMU计数器值pmu_now，最终64位计数为：((uint64_t)overflow_est << 32) | pmu_now

这种方法无需依赖PMU中断，但精度受定时器和CPU主频误差影响，适合对精度要求不极高的场景。

方法三：多核PMU交叉验证（仅适用于多核Cortex-R5系统） #

如果是双核心Cortex-R5配置，可让一个核心的PMU计数器作为另一个核心的溢出参考：

• 两个核心同时启动PMU计数，定期同步各自的计数器值。
• 当其中一个核心的计数器溢出时，通过核间通信通知另一个核心更新溢出计数。
  不过这种方法实现复杂，仅在特殊多核场景下考虑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David Monniaux