前言
( Q6 i+ i: [) M& m' X

% T1 ?# o( h/ F8 V测试代码的运行时间的两种方法：
& {4 R/ m: C/ r1 c% v

3 _3 ~5 n: m1 Z; k) I! {/ 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。
9 g+ g$ v" e. o7 J  k( j; n

2、简便。


借助示波器方法的实例
. H0 K; m9 j5 f% W" q    Delay_us函数使用STM32系统滴答定时器实现：

1. #include "systick.h"
   
2. 
   
3. /* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
   # {" [: j; y: }0 h) g' \
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   
5. * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
   
6. */
   
7. 
   
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   
10. 
    2 v# d) O2 s# g8 B6 @( G9 ]
11. /**
    / n6 _+ e9 l( Y/ O6 ?* {' B2 o
12.   * @brief  读取SysTick的状态位COUNTFLAG
    4 \, _, L- t( G; t) ]4 D% x. ^
13.   * @param  无
    8 C( }# [- E+ G1 y
14.   * @retval The new state of USART_FLAG (SET or RESET).
    
15.   */
    
16. static FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(void)
    , W5 d; H1 q; C
17. {
    8 O; n3 a1 R/ T1 ]2 l) w% z
18.     if(SysTick->CTRL&SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)
    0 x9 f4 ?' y( X2 Y5 q6 I. `
19.     {
    
20.         return SET;
    . t9 g( u9 _: n% _. y0 j6 ~# Z
21.     }
    4 o( E6 }+ F7 r) k4 R' N1 W* U
22.     else
    
23.     {
    
24.         return RESET;
    9 m& @0 l% x4 v% o% v1 K+ b
25.     }
    1 U4 R3 h" G0 D+ R$ u1 l
26. }
    7 D. l# X0 Q% K. L# g+ I# k
27. 
    $ V) r& `! i$ B, D* h5 U; P3 Z4 z$ O
28. /**
    
29.   * @brief  配置系统滴答定时器 SysTick
    4 l* P' X: t3 S+ e- _% c5 ]
30.   * @param  无
    
31.   * @retval 1 = failed, 0 = successful
      l6 q5 O! U% C/ p% Z
32.   */
    8 p& q* m# j3 S# i: T) V
33. uint32_t SysTick_Init(void)
    
34. {
    
35.        /* 设置定时周期为1us  */
    
36.     if (SysTick_Config(SystemCoreClock / SYSTICKFREQUENCY))
    
37.     {
    
38.         /* Capture error */
    
39.         return (1);
    
40.     }
    
41. 
    
42.     /* 关闭滴答定时器且禁止中断  */
    
43.     SysTick->CTRL &= ~ (SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);                                                  
    , _0 h; |. r% Z
44.     return (0);
    9 d6 C! z% q7 C! ]$ D3 H* E
45. }
    ( v- @+ [) M/ i8 Z3 S5 i4 W; Y
46. 
    * H  W( }' T7 |8 T
47. /**
    
48.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
49.   * @param  
    . x8 v3 d* l7 s- W1 z
50.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    / F+ a- t% U/ i) @( x
51.   * @retval  无
    / W  O5 ?+ Z) W: i* n+ W* j# ?
52.   */
    8 {/ {( T( `, y! b4 o% Z7 F
53. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    
54. {     
      |# }# e3 h0 }0 g; Z: I2 B! c+ N
55.     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */  
    ) T' J; D- n' m( K) D
56.     SysTick->VAL   = 0;  
    
57.     SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     
    
58. 
    ; Y9 n# \9 L' n0 ?) V9 u
59.     for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
60.     {
    
61.      /* 等待一个延时单位的结束 */
    9 m3 j" j0 d# e; I! P& L$ l5 T- O
62.      while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);
    
63.     }
      J- R3 a7 L/ n/ }8 E- s/ U
64. 
    
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：

1. #ifndef __GPIO_H
   
2. #define    __GPIO_H
   # h) b3 D0 ~/ z
3. 
   
4. #include "stm32f10x.h"
   
5. 
   9 `$ {$ _" x) p" g8 ~  e7 N8 ^
6. #define     LOW          0
   
7. #define     HIGH         1
   
8. 
   
9. /* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */
   " K/ |) X3 [; X$ y2 |( U3 w! }
10. #define TX(a)                if (a)    \
    7 r- g2 X* v! e3 b
11.                                             GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);\
    
12.                                         else        \
    
13.                                             GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)
    7 e  X, ]: u+ d; [6 K( p, n( I
14. void GPIO_Config(void);
    ! l8 o) {) b' ?( o
15. 
    ; j- q2 x$ K6 v8 c9 O! ^
16. #endif
    % j9 @6 X2 e$ ^! _. s
17. 
    
18. #include "gpio.h"   
    
19. 
    
20. /**
    1 k2 w7 D) Q4 W' m: J8 H
21.   * @brief  初始化GPIO
    
22.   * @param  无
    
23.   * @retval 无
    . [! H/ y6 B0 K3 D+ J- G
24.   */
    
25. void GPIO_Config(void)
    
26. {        
    1 M9 d) k: c, F( n# K$ F
27.         /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
    ! ~' C8 [, ?/ a8 P# K
28.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    * w9 O3 d' \9 M  M% M
29. 
    
30.         /*开启LED的外设时钟*/
    
31.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    : F- S, r- p3 O5 ~
32.                                                            
    9 M* {/ y$ \+ N+ F& d
33.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;   
    * y6 H1 G9 q3 J( n
34.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;     
    0 Q) u) `3 z( ~& H: M2 U4 I
35.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
36.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);   
    $ y, W) y4 @1 ]
37. }

复制代码

  在main函数中检验Delay_us的执行时间：

$ \7 t7 e+ m- w6 V9 j

1. 
   
2. #include "systick.h"
   
3. #include "gpio.h"
   ) I5 k, L) {. Q
4. 
   
5. /**
   
6.   * @brief  主函数
   
7.   * @param  无  
   
8.   * @retval 无
   
9.   */
   
10. int main(void)
    
11. {   
    0 e' ~* r" x$ e  ^9 V
12.     GPIO_Config();
    % r& C+ f* d3 D  d: {$ ^
13. 
    9 W; i0 U( h9 h+ N( M
14.     /* 配置SysTick定时周期为1us */
    % O8 d9 w5 ~/ S$ [' z
15.     SysTick_Init();
    ; p: L/ a4 i' E  q  h
16. 
    
17.     for(;;)
    
18.     {
    $ \* [  t! M' n! `  s
19.         TX(HIGH);
    " w  }% z5 P4 n+ [: E+ c( e4 Z
20.         Delay_us(1);
    
21.         TX(LOW);
    
22.         Delay_us(100);
    
23.     }     
    ! ~% q) q! v7 p) s; d5 h
24. }

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示波器的观察结果：
9 l/ ^" Y+ ]) r
可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。
# X& U* Q8 C# Y  k) b! k( ~+ p6 g
更改一下main函数的延时参数：
; g, w% ~" O+ C. y* N* h

1. 
   
2. int main(void)
   
3. {   
   + j# k1 x3 v$ a- {7 Y- c8 A4 g% q
4.     /* LED 端口初始化 */
   
5.     GPIO_Config();
   2 n4 F$ ?, ~# |( y- I$ K
6. 
   ; G! u3 H( N9 \9 y% g
7.     /* 配置SysTick定时周期为1us */
   
8.     SysTick_Init();
   
9. 
   $ |* |) c8 y, F+ {4 e8 r
10.     for(;;)
    
11.     {
    
12.         TX(HIGH);
    
13.         Delay_us(10);
    & n3 C2 q4 @% u( m( _% C
14.         TX(LOW);
    
15.         Delay_us(100);
    
16.     }     
    
17. }

复制代码

示波器的观察结果：

    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。

- ^# a- j) `' K& L: W- f    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
' @2 |  y) f& U0 W
    Delay_us函数使用STM32定时器2实现：
! r) D- K8 a3 r$ v2 j: [

1. #include "timer.h"
   7 Q% P1 a" |1 g4 F( p5 R
2. 
   
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   2 J+ |3 d9 v3 y' n, P4 A
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   
6. */
   ) S* _" D2 }  l2 u6 p* U
7. 
   / w( d3 b% S. I; I: C- v) F- E
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   
10. 
    
11. /**
    2 `: g5 V1 T( F* K( }: q, f, [
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    
13.   * @param  无
    6 u, Z) W9 k2 v
14.   * @retval 无
    
15.   */
    
16. void TIM2_Init(void)
    ( B! R% u* q+ X* h$ O* [
17. {
    
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
19. 
    
20.     /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    3 b. L# R3 I& R. i; }! Q% b
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
22.    
    ' ~6 z8 ]2 W, `3 }" P, u
23.     /* Time base configuration */         
    / r; i7 I5 G0 o
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    ) u, J( S2 M, g6 s7 y9 C: j
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    ) c! R. Z4 [" J- G$ P( [6 N( Z& R
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    
28.    
    
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    5 L; m; Y" P+ u+ u' d9 E' I
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);
    3 n6 p3 K6 B3 J7 O$ [7 e! \
33.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    
34. }
    
35. 
    # d' i7 q; G# E! |( r6 n- ?. m5 I; F
36. /**
    
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
38.   * @param  
    7 k6 @! W% y' k2 }3 t# J
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    
40.   * @retval  无
    
41.   */
    2 E; j( F/ p4 j/ l" B0 @" P
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    $ U# j5 F5 {# D3 i3 s7 d7 G! H1 X
43. {     
    % C. T/ g" x1 S1 {$ `% [% ?8 W
44.     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */  
    1 ?& m+ B: C$ s6 V( Z( {$ V
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    
47. 
    
48.     for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
49.     {
    7 ^. o3 L" G- @1 w5 |1 t
50.      /* 等待一个延时单位的结束 */
    
51.      while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    3 J: v/ Z$ S) n0 Z) L0 `! I- ?
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    
53.     }
    ( x0 M- O$ `/ r2 B) n( U# `; V
54. 
    # [" J" m1 i; _1 ~4 _# c
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    ( r! y5 \' w1 U
56. }

复制代码

  在main函数中检验Delay_us的执行时间：
' s7 ?+ \. i& J7 {4 w

1. 
   / k  H, r- r# S2 z+ ]* q7 G
2. #include "stm32f10x.h"
   " X  [2 `1 h8 F( L* N8 l
3. #include "Timer_Drive.h"
   
4. #include "gpio.h"
   
5. #include "systick.h"
   $ a/ K7 f$ G2 `  }- z9 F
6. 
   % R1 ]8 u' A8 b& f& _  F/ B6 ?9 B
7. TimingVarTypeDef Time;
   
8. 
   ! t# L; l1 z! t) j6 T; _
9. int main(void)
   
10. {   
    
11.     TIM2_Init();   
    3 o  P) M, H; E. N1 ~$ ]
12.     SysTick_Init();
    5 D; K, E. y8 m7 `! ]
13.     SysTick_Time_Init(&Time);
    1 b" n" C$ D0 }( E
14.    
    
15.     for(;;)
    ' S. d5 ?2 O3 Z
16.     {
    
17.         SysTick_Time_Start();
    . u, Y# k' ~) m5 q# E
18.         Delay_us(1000);
    . V# ~- b; u. N; v
19.         SysTick_Time_Stop();
    , z4 {& o7 J! M* _% @) `: B5 b8 X
20.     }     
    - H( D& P* G, ~; _. B! D
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。
( t3 T; G8 W' ^, ?! p- {# o$ D5 ?/ s
+ z) ~( H* f; Y! x5 B4 K% E3 |    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 N, C9 p8 X6 C. A
    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。

两种方法对比
软件测试方法

4 J  o5 P& X5 u6 Y5 B( [    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。

: e  T- E) r" @: n' V2 d示波器方法
) _( Z. j; e4 m  g
    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。
  x3 ?5 s% ]4 S$ z( N8 v
* e) Z* [; e& O) t0 k5 Z( q$ N


+ V( `. {8 U: l, j9 m8 ]9 ?; D+ o
  g' ?3 s& c' z8 M; b

3 z" q0 J2 I/ j$ o! W: B* q# ~

( f8 ~) f  O0 e" M6 V6 j) t


4 Z  l+ [+ w/ Q# s' `* m3 Q  G- [