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。
  / h& s/ O" x# G

  E  i' M9 @6 G) W4 h6 v0 j5 ]

( I: _! t5 ]4 C9 W& N; @1 ?; G5 m借助示波器方法的实例   

7 l/ Q' B& J8 J4 O. h" z
3 P- E7 L! P$ E3 Z5 \2 n$ HDelay_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;}

复制代码

3 `# ?6 t' e0 k% w/ p7 k* a0 i检验Delay_us执行时间中用到的GPIO(gpio.h、gpio.c)的配置：

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);    }

复制代码

. ]7 x1 h% P% u# ~
在main函数中检验Delay_us的执行时间：
- h3 I. s7 m) J3 u
' g) S6 _$ h6 M5 v! X( t0 C8 f

( d4 i- m5 C% F8 ~; @3 L

7 x5 a- i  r; P2 I  s
    示波器的观察结果：

8 M! _( A* v0 @( p

- M& l' ^- a' p    可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。   


更改一下main函数的延时参数：

5 u/ q: p8 p6 {" O& R

' ?, j$ l5 r7 ?, ^2 c
, k6 E" j5 c  d8 y
& t  c! S' w! Q' p
9 z' m  f) a& C; `    示波器的观察结果：
) t$ D5 x8 C9 m  H

% I& k# Y. ~' i7 D/ `  y3 l& M

    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。   
: ?# t1 O( v. a, n1 A
( ?0 t- |: R5 R4 o
) C. ~+ M$ D; C8 a- E1 `结论：此延时函数基本上还是可靠的。
# V7 B7 X" u' v3 @+ A

& v5 x0 j6 v- F使用定时器方法的实例   


/ ^( n) i8 w" A- A* fDelay_us函数使用STM32定时器2实现：
/ C- \* ^* A9 S6 \" y; g

1. #include "timer.h"
   
2. 
   . x) d$ U. E* U
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   , ?* X- O% x8 d: L) K
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   9 H) V: r) j+ F" E8 a4 K3 b$ F
6. */
   4 a6 I9 F! Q; |0 E6 \; J/ [
7. 
   
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   8 ~( M  G# X! G( R4 }& H* r# a
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   6 K3 z4 V4 h- N; t- O
10. 
    
11. /**
    * Q2 T" A, p. n; _$ Q
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    
13.   * @param  无
    
14.   * @retval 无
    
15.   */
    
16. void TIM2_Init(void)
    / C8 T, B3 {' a) S
17. {
    + I4 f! Q; n8 ^6 A. S$ n: z
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    / n* w7 a* n5 [5 M% _2 J! u
19. 
    # k! S6 E2 S7 X* }1 x$ C
20. /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
22. 
    . G5 l( O! b- `; e+ A! p' t
23. /* Time base configuration */
    
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    0 `0 v" b1 l2 Z8 p$ q) ?4 A
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    9 O# x& l  y3 K7 ~4 f2 r0 h
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    0 l9 s& }8 P6 V3 r
28. 
    
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    
30. 
    " N3 C) l2 J! K" J- O( ?# m
31. /* 设置更新请求源只在计数器上溢或下溢时产生中断 */
    1 g0 P) V" \% S: `2 T+ u  n4 ^
32.     TIM_UpdateRequestConfig(TIM2,TIM_UpdateSource_Global);
    
33.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    
34. }
    
35. 
    
36. /**
    
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
38.   * @param  
    7 N0 N. M& u+ b3 Z# |4 S: Z
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    
40.   * @retval  无
    
41.   */
    
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    & L4 B5 x1 {! d) z- o( w  Q
43. {     
    
44. /* 清零计数器并使能滴答定时器 */
    
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    5 \8 Y# u' I- d  K4 z
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    & F( h$ C- ?9 `
47. 
    " }( r" e+ F+ |& _4 e- |6 I# S$ f
48. for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    3 ~* _& b* p5 B
49.     {
    
50. /* 等待一个延时单位的结束 */
    
51. while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    # a8 o7 O) d0 I7 A" N! O. V# \
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    
53.     }
    ; c- T* e/ L$ s9 M6 a4 ]7 H
54. 
    
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
      ^. @" U. `0 s' g/ t8 O5 B3 ?
56. }

复制代码

# o% s0 c6 p# ?" |) w) O* j
/ o7 M$ i$ n/ a
) c( C7 ~3 t( L/ J% o7 K# t在main函数中检验Delay_us的执行时间：
3 `( U3 F9 y  X# _* `

1. #include "stm32f10x.h"
   # e: V0 A- O; o( U
2. #include "Timer_Drive.h"
   
3. #include "gpio.h"
   ' T) _4 e  \* m7 S# i- a! J! n+ c) `
4. #include "systick.h"
   ( E/ M' D2 t! y7 o6 {
5. 
   
6. TimingVarTypeDef Time;
     ^, I& k, k% n+ e" y
7. 
   
8. int main(void)
   
9. {   
   . i* p- V5 ?+ m. j3 `  L' I% J
10.     TIM2_Init();   
    
11.     SysTick_Init();
    9 b/ O4 u; U/ {8 x4 x2 P9 l" V
12.     SysTick_Time_Init(&Time);
    
13. 
    # s; K! D9 R7 A5 @
14. for(;;)
    
15.     {
    
16.         SysTick_Time_Start();
    
17.         Delay_us(1000);
    ( T% _6 h! F" e( T  q. n
18.         SysTick_Time_Stop();
    
19.     }     
    3 Z+ d2 ]( C$ w; L6 a; m; l
20. }

复制代码

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。


( m4 r( d  m  u. V4 Q
, f- w- e* P& F% _7 [
! |" r8 T( U" c% [$ E" ~3 t" R
2 J/ v. s/ H( |( Y) D. Q
    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。   

6 ?& q+ f7 V9 t: Z0 U4 e
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。


/ |2 Y* e4 p3 n% P6 V  j两种方法对比
软件测试方法   
8 V* ~( l2 P& M- P6 |! Y8 i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。
, r& P4 s" }: o& W0 x  ]

示波器方法   
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。

" m1 B, p+ \4 p7 g- @

转载自：单片机与嵌入式
- j; l" a# m& ?& s* \9 \8 u' f1 ~如有侵权请联系删除
+ N0 D6 A7 ^) P1 \
3 o# X$ c8 ]8 D6 x9 y