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。
  + e5 h1 \) j  [, X2 b8 s' @

. k" f- g& G* f5 _
4 l) h' [  `5 _4 u
* f' g+ ~" \$ {8 Q8 J5 B( }! w借助示波器方法的实例   
9 y# W! C2 c) _. z2 m( D4 r

* N) S/ \$ y$ ]/ I' |, d% tDelay_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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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);    }

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, q- K. ~( P3 a: I$ r) _+ E$ s在main函数中检验Delay_us的执行时间：


: {  Y3 a5 b1 l
; }6 a8 K# Q1 t) b  j# p5 m9 H4 V
9 h1 h) [7 {7 M8 r9 W: Y, C

! s- Z, C' V5 U8 d9 p    示波器的观察结果：
9 u; c6 \$ {( o- }

( p& q" _9 c; K! w3 d; A

+ w3 J0 j" m1 }8 E& {; e/ {; V

    可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。   
9 A. R0 Q# \1 S/ }% U! s

更改一下main函数的延时参数：

: x$ ^/ ?" ], x1 g+ M
* J" S' A8 T7 l/ ?

& J) d3 B: I5 _0 }  |& A6 P

    示波器的观察结果：
5 Q$ a+ n4 b' ~5 d& k5 b

- d6 a) s% o/ O$ T$ J1 f

+ f, {; }* h6 c# N  X2 f. \! k    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。   
' S  ^8 Y9 S% V7 U# A- L+ O
! q$ ?* v' w2 B  J
7 Y: d7 ~7 R1 {, D  B结论：此延时函数基本上还是可靠的。
  \7 x2 h* `. v+ f- D* K
% z2 l, X6 a6 I* L
( M/ s  b& N# v  e使用定时器方法的实例   

+ O! g; ^: j. \; r1 w; M  s  h
+ G1 o# j& I+ o1 }* [* {Delay_us函数使用STM32定时器2实现：
8 j  {  A" D. I8 ^6 ^4 p/ U$ @' i( C; A

1. #include "timer.h"
   
2. 
   + z* }8 N9 U/ ]4 G' L1 u- Y
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   4 J2 g* @4 r2 i$ n! i. \
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   ! N! D7 C' q0 @% w. r* W" h
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   
6. */
   
7. 
   7 c9 j% Z, j3 ?# B) z4 C* X* l5 @
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   * _/ _# e% T; b
10. 
    
11. /**
      X; H" H, \" g1 b  L6 ^+ B2 N1 F
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)
    
17. {
    0 [. {. p4 Z  Z0 I$ |
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    1 n3 T% z- W; D2 [  I# w( x
19. 
    
20. /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    . w2 w% z' x5 j
22. 
    4 G# d$ F5 y: Q$ r
23. /* Time base configuration */
    
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    : f3 l% P) y, {! Y8 d
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    ; H5 v( u6 ?* w8 |3 x
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    
28. 
    
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    , ?( ~: V+ w+ _+ K6 m5 Y
30. 
    2 u( }) V4 N8 O& k
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);
    + ~1 D, P% t2 m* P0 o
34. }
    0 s3 j; K' i' K9 j6 D
35. 
    
36. /**
    ! M% W9 k7 E9 A( A1 I% ~$ b
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    : b$ t; F# q2 w2 B. L
38.   * @param  
    5 b# F! P  O4 ~$ u
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    
40.   * @retval  无
    
41.   */
    8 z3 B# p4 {2 `, o- R. }
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    & G# A. U* o) w* P* M
43. {     
    
44. /* 清零计数器并使能滴答定时器 */
    
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    % S( c! y3 C% z- x9 k% R$ d$ Q" K
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    
47. 
    
48. for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
49.     {
    / \* T- A" ~# m8 c& T
50. /* 等待一个延时单位的结束 */
    & }( Y5 w* Q( f4 D9 s# L% d, [6 ^  t9 B
51. while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    2 G* G9 M+ _% H3 c$ f. @
53.     }
    + i. v7 E5 Z# b! w0 a
54. 
    
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    
56. }

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在main函数中检验Delay_us的执行时间：

1. #include "stm32f10x.h"
   ( ~. {( Z2 J# M) K) g7 i+ k
2. #include "Timer_Drive.h"
   
3. #include "gpio.h"
   4 m  o' {- b$ U2 T: o% G
4. #include "systick.h"
   ; r! |: @  b& S  X/ w. b$ D. W. }
5. 
   
6. TimingVarTypeDef Time;
   . _/ i' p9 f' @& r+ b
7. 
   
8. int main(void)
   2 x: ^7 C, c# q. b  ~
9. {   
   * l, ^2 o- V: @8 h) ~' Y+ E! N' P( O
10.     TIM2_Init();   
    ; P/ H5 C* }% `  `# S8 l
11.     SysTick_Init();
    ' Q+ y5 c# n+ J
12.     SysTick_Time_Init(&Time);
    
13. 
    
14. for(;;)
    ( q8 C# H5 X- d$ O& V; D" }/ t
15.     {
    
16.         SysTick_Time_Start();
    ! p- G5 k% R1 w! N$ p6 E4 w
17.         Delay_us(1000);
    
18.         SysTick_Time_Stop();
    
19.     }     
    
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。


) z! y, b2 M1 X
0 q, ?( J8 m& L
, K# g6 X& D# j' _# M

2 v' Q( N3 W9 Q9 p; @* A3 s( d    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。   


7 J! M! i7 }3 e, e( F% Y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。
) {: [% k8 e. T9 p

两种方法对比
3 S0 ~$ C/ G" a: z. @软件测试方法   
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。


. D. S- `% L! s% p8 F) s( N示波器方法   
9 i" Q* p( z) ?7 r1 c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。



4 M/ s/ C6 N3 p! o" R转载自：单片机与嵌入式
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