前言
0 `* X5 I2 h9 j8 D. ]+ J
7 F* o6 m. f- w$ G
测试代码的运行时间的两种方法：
1 }% ?% C# s; w0 ~6 O  f7 E: v
9 c! }, Z+ Z/ l% F! A; l
" E8 s3 R8 S) Y# j1、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。

: k) y9 E/ P" G! ]! c5 ~
5 C, w+ t1 g  c9 E% p6 D2、简便。
  u" ]2 _2 P8 }8 T4 u
9 n) f; k" w7 v; n
借助示波器方法的实例
    Delay_us函数使用STM32系统滴答定时器实现：

1. #include "systick.h"
   
2. 
   3 D6 A! X, I+ K9 `
3. /* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
   & J; m$ k1 o/ ^9 b' K& C1 x: P. e
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   
5. * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
   5 F7 V& C  n: B" a0 y
6. */
   
7. 
   
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
     ^; V8 S, ~$ V- [
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   
10. 
    6 Q" t6 E" w& M6 t8 X$ I: f+ ~
11. /**
    
12.   * @brief  读取SysTick的状态位COUNTFLAG
    
13.   * @param  无
    
14.   * @retval The new state of USART_FLAG (SET or RESET).
    
15.   */
    / [2 M* W! h. U
16. static FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(void)
    
17. {
    0 E9 T: x0 V- _/ c% T
18.     if(SysTick->CTRL&SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)
    
19.     {
    
20.         return SET;
    
21.     }
    
22.     else
    - \0 [$ B- Z  g! T
23.     {
    % j4 ?: b9 n4 ~# `) b
24.         return RESET;
    
25.     }
    2 r9 f( [. A5 l- i- |% K  P
26. }
    % s3 z- T8 e! U( e. b: x. I/ _* c
27. 
    $ H, [$ |) |+ c( T0 D0 Z: _$ m, b
28. /**
    1 [9 ]) B! T  e$ n: ?3 g
29.   * @brief  配置系统滴答定时器 SysTick
    
30.   * @param  无
    
31.   * @retval 1 = failed, 0 = successful
    
32.   */
    6 W5 N) N! `  d
33. uint32_t SysTick_Init(void)
    
34. {
    
35.        /* 设置定时周期为1us  */
    
36.     if (SysTick_Config(SystemCoreClock / SYSTICKFREQUENCY))
    : J. y! l  x$ R/ s. ~) _4 [9 l" c6 n
37.     {
    4 s0 a4 V- P* Z$ @
38.         /* Capture error */
    ' `: l1 W+ z% }
39.         return (1);
    ; y  }, [( p) g8 m, t; S& E
40.     }
    
41. 
    
42.     /* 关闭滴答定时器且禁止中断  */
    3 W& U9 q7 m4 O& ~2 _) ^9 r& c# a+ ~! g
43.     SysTick->CTRL &= ~ (SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);                                                  
    4 P% f7 m! g! [8 B  h8 J: b
44.     return (0);
    
45. }
    
46. 
    
47. /**
    / Q9 ]' ~+ H3 j  z# a
48.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    5 ^0 n5 ?6 f1 ~% C, n1 c0 \
49.   * @param  
    - d/ O4 C! C+ z! z! Q
50.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    
51.   * @retval  无
    
52.   */
    : e) x* r0 k. C$ Z  ?* c
53. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    / o) z; @% |5 P; g
54. {     
    
55.     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */  
    
56.     SysTick->VAL   = 0;  
    $ b" c. a  d# y$ _2 x
57.     SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     
    
58. 
    ' h  t8 Y1 g" `2 Y( h% ~. f
59.     for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
60.     {
    # [* `4 a- B) O" @
61.      /* 等待一个延时单位的结束 */
    
62.      while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);
    7 A' I* R# }9 z+ d8 n
63.     }
    % U% ^* e0 d3 i4 O# f0 P8 W% H
64. 
      H' `" Y: |* ?; I
65.     /* 关闭滴答定时器 */
    
66.     SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
    
67. }

复制代码

检验Delay_us执行时间中用到的GPIO(gpio.h、gpio.c)的配置：
! f& o# Z! B& s( q$ V6 j

1. #ifndef __GPIO_H
   6 H4 |2 H( G" m, B( x  r% @
2. #define    __GPIO_H
   
3. 
   * U3 X1 @# a6 ~% }* w7 p1 `! J1 {) q- {' N
4. #include "stm32f10x.h"
   
5. 
   
6. #define     LOW          0
   " l3 M" z$ l  R6 T+ l' ?/ h/ ~
7. #define     HIGH         1
   
8. 
   
9. /* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */
   
10. #define TX(a)                if (a)    \
    
11.                                             GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);\
    4 e, _7 p1 b) R: a
12.                                         else        \
    
13.                                             GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)
    
14. void GPIO_Config(void);
    
15. 
    4 J2 o" y0 a1 |% p1 {% G
16. #endif
    
17. 
    ) y9 c( n. v4 f7 `1 \# K0 M
18. #include "gpio.h"   
    
19. 
    
20. /**
    
21.   * @brief  初始化GPIO
      j  n( \8 c% ^" G& m4 U
22.   * @param  无
    
23.   * @retval 无
    
24.   */
    
25. void GPIO_Config(void)
    
26. {        
    9 w# U! z& O4 \6 C' L! M. A" S
27.         /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
    1 j7 y' a& k4 N6 K8 c5 D
28.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    3 D/ r, u/ j6 @2 M5 g# v( C& \
29. 
    
30.         /*开启LED的外设时钟*/
    4 @6 X( X" @/ X: Q, J! P
31.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
32.                                                            
    / m: k! w, v/ H! P( K$ |
33.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;   
    0 O# g. C% n- M  w
34.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;     
    
35.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
36.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);   
    9 G$ H& y) e) M8 X/ n3 U
37. }

复制代码

  在main函数中检验Delay_us的执行时间：
: F4 w5 O' ]0 g' v1 a

1. 
   
2. #include "systick.h"
   ' Z& T# M& U* e* T0 Y/ o1 e
3. #include "gpio.h"
   
4. 
   
5. /**
   
6.   * @brief  主函数
   6 U7 b7 e7 O/ L  X& N5 f8 l) R
7.   * @param  无  
   0 O. B! \0 a8 y2 K2 U# Y& ~5 v/ I3 x
8.   * @retval 无
   ! H; n, t$ N0 `* z  l$ t+ l
9.   */
   - i4 t" R1 K% T# `! ^1 H. m
10. int main(void)
    ( S. J8 d! j" i7 k) B
11. {   
    / S( y$ V& V# L" Q9 s
12.     GPIO_Config();
    $ ~5 M2 X3 ^# e) E& l9 o' Q$ ^% {2 m; p
13. 
    
14.     /* 配置SysTick定时周期为1us */
    & e* {1 E* t; t0 n9 Y# d
15.     SysTick_Init();
    
16. 
    1 a9 ~& n- `6 R+ E* h0 G
17.     for(;;)
    
18.     {
    
19.         TX(HIGH);
    ' Z: L: O6 {& k% R: w
20.         Delay_us(1);
    * J; |6 l; T0 S! ]) _" I# P$ h
21.         TX(LOW);
    
22.         Delay_us(100);
    
23.     }     
    1 X$ N9 V9 y0 D! @4 j2 K0 b  x. s
24. }

复制代码

示波器的观察结果：

可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。
2 T8 g8 v' b: C5 L
# t7 y& v+ J4 c" {更改一下main函数的延时参数：
( k4 _; U/ h9 Y4 M4 Q

1. 
   
2. int main(void)
   4 s% S2 h2 w3 v8 \
3. {   
   
4.     /* LED 端口初始化 */
   % _% B: {& \3 k# y& a
5.     GPIO_Config();
   
6. 
   5 p: R: p0 n( C, N+ |
7.     /* 配置SysTick定时周期为1us */
   
8.     SysTick_Init();
   
9. 
   
10.     for(;;)
    - J9 @- ]2 b* d2 [6 y. F+ A
11.     {
    
12.         TX(HIGH);
    0 x5 H' j! k1 e- J; v- ~
13.         Delay_us(10);
    
14.         TX(LOW);
    $ {) S) t6 v8 i: ]! j% W
15.         Delay_us(100);
    
16.     }     
    3 b, y3 }1 b' {$ \1 f
17. }

复制代码

示波器的观察结果：
5 x1 z9 s) K! p) |2 n2 S8 ~, Y

    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。
/ r& M0 k  ^) R1 `: ?
! O& W, M9 u" X5 v% f8 x    结论：此延时函数基本上还是可靠的。
  @5 Y1 H; @  J# K# G
使用定时器方法的实例
8 V4 g: ^& H) y
4 [9 q0 ^$ m  \6 X4 s5 V# s    Delay_us函数使用STM32定时器2实现：
( m$ x: Y) l6 e4 h

1. #include "timer.h"
   
2. 
     d* E. r: o- ], D7 S! ]( q! C
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   ' {3 P2 v: j+ o% \9 H
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   
6. */
   
7. 
     B/ A! e" X$ U8 k
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   2 T# G3 ]" G! ^8 q; ]8 R5 q  [
10. 
    
11. /**
    
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    1 G, j6 N4 o5 O" [( r' {
13.   * @param  无
    " c. c) C3 s& Q2 O, I! k
14.   * @retval 无
    9 o5 Y4 R% m) n( W& ]# F# p
15.   */
    ( I$ D4 d- o0 u
16. void TIM2_Init(void)
    
17. {
    $ W# l( q8 Y% @# h) @
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
19. 
    6 Q1 c  }: \1 i3 b( Z3 W
20.     /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    / q% K: @# s  d8 e# W; u( z, h2 b
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    ' R' z$ T% n5 s5 r
22.    
    
23.     /* Time base configuration */         
    2 I, e7 x8 h: O2 `& X6 i& D
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    0 L8 g$ h7 b! U& B) ~  w3 z3 Y- @& R( S
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    / r: o+ D3 |6 n% ^; ^
28.    
    
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    
30.    
    
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);
    # F4 a7 n8 i" x2 \. \# j  `6 u
34. }
    - A: p! x% }/ {! t
35. 
    ' O/ W  _$ Z  C) ]$ |
36. /**
    2 O/ `3 c7 t! T
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    ( i0 b% l0 r% D
38.   * @param  
    8 j: \1 A: U- `8 f  c
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    $ P4 h9 n& b& n2 v8 |2 [8 L
40.   * @retval  无
    
41.   */
    6 X' i' }* i/ Z0 U$ D
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    . b4 W  M2 Y1 D/ C0 ~; @
43. {     
    
44.     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */  
    
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    5 z/ T. V! x7 L% ~5 e# O
47. 
    0 H; Y- K$ d# Y6 e% j
48.     for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
49.     {
    ( ?7 h( s* f; Q1 T/ M
50.      /* 等待一个延时单位的结束 */
    : v/ J% c- w2 V' J8 F8 M& Q
51.      while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    ' m8 @+ \, _( L4 F8 _6 N8 c* p# m
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    ( c- C7 l2 s( C, e% R5 p
53.     }
    7 _& E) ?( K! ^/ i4 \
54. 
    
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    
56. }

复制代码

  在main函数中检验Delay_us的执行时间：
+ E- |; ]+ Z$ @) |

1. 
   - O5 h8 n. y( O& f
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "Timer_Drive.h"
   ' J; Q# }7 a& x* h
4. #include "gpio.h"
   9 l. _0 J) r: [2 {8 N3 n
5. #include "systick.h"
   
6. 
     K; y( J( M% c, I2 j) H
7. TimingVarTypeDef Time;
   4 C% O5 W2 _: [3 \2 k
8. 
   
9. int main(void)
   , z# P9 `  O5 o& l% x
10. {   
    # B6 h1 c7 T7 j, F3 l& ]
11.     TIM2_Init();   
    
12.     SysTick_Init();
    
13.     SysTick_Time_Init(&Time);
    4 H' b: V- H% z
14.    
    
15.     for(;;)
    
16.     {
    ) M' t+ k! K( `8 y9 O' I3 l
17.         SysTick_Time_Start();
    
18.         Delay_us(1000);
    # @0 {& _8 @: t# p1 j) N8 C
19.         SysTick_Time_Stop();
    
20.     }     
    " Q" d7 |9 W5 N- J: q
21. }

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。

# g, g9 \- O. P& H    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。
! Q+ z* o$ ^1 Q! `& C+ V1 {
    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。
! _/ }1 H5 x, W7 h1 u, m
两种方法对比
软件测试方法
$ \& a% d# U0 s2 z# ^
- I; w' ]& v+ x2 \    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。
( ~) L7 L; {0 d3 J5 l( s
示波器方法
8 p% Y$ i8 U# ?' k7 }
" D! q. N1 b3 y+ R6 U, t    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。

8 i# j$ B, S, J, a) w: d
! t% [! P  K9 o/ c4 q& t
9 l" x5 @' ]* O7 `. I6 z. v" l

; y* ]2 y/ N' k# j* L
' x  w" ~' ?5 k7 @. f9 d
; X' I) {/ u0 |



" u$ F+ [6 S: U4 V
* M4 a5 w! |" g. A' c