前言   
测试代码的运行时间的两种方法：

• 使用单片机内部定时器，在待测程序段的开始启动定时器，在待测程序段的结尾关闭定时器。为了测量的准确性，要进行多次测量，并进行平均取值。
• 借助示波器的方法是：在待测程序段的开始阶段使单片机的一个GPIO输出高电平，在待测程序段的结尾阶段再令这个GPIO输出低电平。用示波器通过检查高电平的时间长度，就知道了这段代码的运行时间。显然，借助于示波器的方法更为简便。
  

! R" k) a4 i2 K! q! X借助示波器方法的实例   
  W" N! }9 U& H3 |$ }1 U8 {

Delay_us函数使用STM32系统滴答定时器实现：

1. #include "systick.h"/* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次 * SystemFrequency / 100000     10us中断一次 * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次 */#define SYSTICKPERIOD                    0.000001#define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)/**  * @brief  读取SysTick的状态位COUNTFLAG  * @param  无  * @retval The new state of USART_FLAG (SET or RESET).  */static FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(void) {if(SysTick->CTRL&SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)     {return SET;    }else    {return RESET;    }}/**  * @brief  配置系统滴答定时器 SysTick  * @param  无  * @retval 1 = failed, 0 = successful  */uint32_t SysTick_Init(void){/* 设置定时周期为1us  */if (SysTick_Config(SystemCoreClock / SYSTICKFREQUENCY))     { /* Capture error */return (1);    }/* 关闭滴答定时器且禁止中断  */    SysTick->CTRL &= ~ (SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);                                                  return (0);}/**  * @brief   us延时程序,10us为一个单位  * @param  *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us  * @retval  无  */void Delay_us(__IO uint32_t nTime){     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */    SysTick->VAL   = 0;      SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     for( ; nTime > 0 ; nTime--)    {/* 等待一个延时单位的结束 */while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);    }/* 关闭滴答定时器 */    SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;}

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8 @% z7 g* n" p( ]* Q检验Delay_us执行时间中用到的GPIO(gpio.h、gpio.c)的配置：
% l6 |) f+ C4 e

1. #ifndef __GPIO_H#define    __GPIO_H#include "stm32f10x.h"#define     LOW          0#define     HIGH         1/* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */#define TX(a)                if (a)    \                                            GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);\else        \                                            GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)void GPIO_Config(void);#endif#include "gpio.h"/**  * @brief  初始化GPIO  * @param  无  * @retval 无  */void GPIO_Config(void){        /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*开启LED的外设时钟*/        RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;            GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;             GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);    }

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% e6 ?# |' b, Z在main函数中检验Delay_us的执行时间：
2 S. D7 n8 q0 w2 f6 L: f" t$ S





    示波器的观察结果：

: i, e9 r4 r/ d6 L9 y

; z. }% `% f3 y+ ]$ V    可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。   
, x# _9 x: I9 ]

更改一下main函数的延时参数：
/ F9 A8 J, [  m
& }% W3 i# O7 B* l


/ V, O  }8 A6 ^

& `& Q" r, \& E! i1 A8 t+ z. N    示波器的观察结果：

0 z+ r1 T7 T* H8 N- `0 z

4 D' ?6 ?: X6 v0 w4 D+ x* o    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。   
' B. A5 d* p1 t" J. O: M
) D! i( m; m% e  b; X& v+ O
5 n+ I2 B" _# q; o  @: x结论：此延时函数基本上还是可靠的。


使用定时器方法的实例   
6 p/ D% L8 ^+ t# D, c
; {  [/ v+ Q7 c5 [
0 z0 O' ]7 S8 M# jDelay_us函数使用STM32定时器2实现：
! ?: l: @+ K- \/ ]5 f

1. #include "timer.h"
   0 Q/ [& B: D# J9 W( h$ m* Q
2. 
   . C+ j2 W) {2 w- q$ k& `4 w1 ~
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   ' X/ J, d! f; A2 t/ k
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   
6. */
   
7. 
   + J1 o5 r5 R. I8 \
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   3 f7 V. v3 Y- j% p4 s
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   
10. 
    
11. /**
    
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    1 H  V, V9 W4 j4 Y, ~& d+ X0 Q1 ~
13.   * @param  无
    
14.   * @retval 无
    * P1 t2 L5 n6 ^, }' [) a2 t
15.   */
    
16. void TIM2_Init(void)
    2 b5 b+ A* e& ?/ I; t
17. {
    2 d0 L9 @8 L# w8 }6 \+ G
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    $ X0 [# `% t: l) r5 g- ?& M
19. 
    9 R" y. K3 V; Q( e8 w
20. /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    7 x, B1 Z( z3 Q- p  a* F* |
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    ' n$ v4 o$ E+ a7 K  ^; c
22. 
    
23. /* Time base configuration */
    & K1 }: b3 ^$ w) |# K7 L" x
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    ) t- B9 a6 t" h' O) y
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
      w7 ?7 v; w% }) e7 _' j8 N
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    2 ^% \$ n+ R6 h0 d. Q# c
28. 
    9 b" W7 p5 Q* [  h  W% Y8 N& S
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    
30. 
    * E) p: a& f2 j
31. /* 设置更新请求源只在计数器上溢或下溢时产生中断 */
    
32.     TIM_UpdateRequestConfig(TIM2,TIM_UpdateSource_Global);
    
33.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    # K0 e+ P! {, [3 E- M& O9 R
34. }
    2 M) w8 R: J. ^" |* e
35. 
    % E# I! \  ^& r- U( o
36. /**
    . c, {' T1 r  v, ^
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    ; k3 `! E& J' g8 U3 |, u
38.   * @param  
    % Z; g) H0 I5 P5 h1 I
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    0 L+ r# q8 S) Z- w0 i6 ^
40.   * @retval  无
    " O- U! g* L0 R! \1 Z
41.   */
    
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    
43. {     
    
44. /* 清零计数器并使能滴答定时器 */
    
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    # x  f  B$ r$ u0 o- N, X
47. 
    
48. for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
49.     {
    
50. /* 等待一个延时单位的结束 */
    
51. while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    
53.     }
    
54. 
    
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    
56. }

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3 r8 L/ n) U! J
* V0 I6 Y' N2 q
( T8 r; S' A# j2 o在main函数中检验Delay_us的执行时间：

1. #include "stm32f10x.h"
   , |7 d1 T& G" t+ M" Z8 H0 l4 y( ?
2. #include "Timer_Drive.h"
   " o2 N! L- X! n. ]5 i: ^! ?2 Q
3. #include "gpio.h"
   
4. #include "systick.h"
   
5. 
   
6. TimingVarTypeDef Time;
   ! A. t/ v; Y$ A/ X8 Z5 R0 X
7. 
   
8. int main(void)
   % @# _* E9 E( N# q  P
9. {   
   
10.     TIM2_Init();   
    
11.     SysTick_Init();
    
12.     SysTick_Time_Init(&Time);
    
13. 
    , O8 @: u( R* J4 v
14. for(;;)
    1 `( ~7 L% ^3 }5 g# N: b3 U5 m
15.     {
    
16.         SysTick_Time_Start();
    
17.         Delay_us(1000);
    
18.         SysTick_Time_Stop();
    2 K- o( Q9 U6 ]! H) N8 A% F
19.     }     
    ) T- d0 _; a9 g
20. }

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怎么去看检测结果呢？用调试的办法，打开调试界面后，将Time变量添加到Watch一栏中。然后全速运行程序，既可以看到Time中保存变量的变化情况，其中TimeWidthAvrage就是最终的结果。
2 @1 |! [1 |! ]( c/ @


$ j  M9 ~/ Q2 u8 V% v
/ c" u7 S! J7 f; P0 [
6 y0 i1 |& v/ R' ?, g
    可以看到TimeWidthAvrage的值等于0x119B8,十进制数对应72120，滴答定时器的一个滴答为1/72M（s），所以Delay_us(1000)的执行时间就是72120*1/72M (s) = 0.001001s，也就是1ms。验证成功。   
; c3 O1 g4 w4 i1 o

9 Q3 i8 O% J( D+ s备注：定时器方法输出检测结果有待改善，你可以把得到的TimeWidthAvrage转换成时间（以us、ms、s）为单位，然后通过串口打印出来，不过这部分工作对于经常使用调试的人员来说也可有可无。
& x5 l8 W3 b3 Z' p
6 `& \  \4 t, ~+ M: C8 x& P
0 v" T* k( b1 u9 r2 e% _* x/ L两种方法对比
) w7 O  w) w4 R) j软件测试方法   
1 {6 i# R' D5 ^8 f7 M) A5 `! _  N操作起来复杂，由于在原代码基础上增加了测试代码，可能会影响到原代码的工作，测试可靠性相对较低。由于使用32位的变量保存systick的计数次数，计时的最大长度可以达到2^32/72M = 59.65 s。

/ X7 [8 j6 p8 b- X
示波器方法   
$ C; N0 D# h5 _, w9 e$ d操作简单，在原代码基础上几乎没有增加代码，测试可靠性很高。由于示波器的显示能力有限，超过1s以上的程序段，计时效果不是很理想。但是，通常的单片机程序实时性要求很高，一般不会出现程序段时间超过秒级的情况。



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+ z2 O1 r0 p9 `8 k4 z" r/ B2 B# n