前言
; l* `2 q; U& L0 R+ R* Q8 n7 y
& b, C+ y+ v, y5 ?  [5 |. I, z6 r
+ h& B( w' V* `) F; X测试代码的运行时间的两种方法：

# h; U& ~) Y+ `
1、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。

$ g; c2 J6 s, F( B, R. U/ b
5 k1 y8 t- ?4 h2、简便。

( }  Q; W: K+ I5 B
) `4 o- \0 H, T" u9 ^6 z* q5 n1 o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：
# _) K2 m! J/ J( H! N( D

1. #include "systick.h"
   
2. 
   
3. /* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
   
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   
5. * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
   
6. */
   6 v0 M2 ~0 |% P5 f$ m. m( n7 ^
7. 
   , A& N" l0 n4 m* {3 F" E  _) }
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   ' e/ v5 y. O5 I! m8 T# Y7 i. G6 A
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   ! V( \3 C! x9 U# C! Z4 A. P* J
10. 
    
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).
    " E% k& B' Y! F* C, y2 |4 a# }
15.   */
    
16. static FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(void)
    : t7 J5 E3 i+ e& o
17. {
    
18.     if(SysTick->CTRL&SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)
    & b3 n# J$ X( H, o
19.     {
    
20.         return SET;
    2 _7 v4 v7 m* F4 Z" p2 w$ u
21.     }
    2 T! o$ c$ z+ g. t
22.     else
    
23.     {
    
24.         return RESET;
    
25.     }
    % D2 s+ [$ {# P( m, @
26. }
    
27. 
    ; X4 m6 r$ z; Z
28. /**
    3 h6 t6 h- v# P. N0 S
29.   * @brief  配置系统滴答定时器 SysTick
    6 L! a: t% d8 D0 F6 m
30.   * @param  无
    
31.   * @retval 1 = failed, 0 = successful
    
32.   */
    2 J, g. H; _+ u+ i2 |
33. uint32_t SysTick_Init(void)
    
34. {
    
35.        /* 设置定时周期为1us  */
    9 f5 G: h3 a% X
36.     if (SysTick_Config(SystemCoreClock / SYSTICKFREQUENCY))
    9 z5 K8 K/ t9 H1 G8 z  K5 b
37.     {
    6 t# z" z, a* J* X6 k6 X9 U
38.         /* Capture error */
    ( F+ Z' ]) c) {  h- e6 l
39.         return (1);
    
40.     }
    
41. 
    0 q1 z2 g/ O% [. a4 m) Q
42.     /* 关闭滴答定时器且禁止中断  */
    3 v+ J) `( P; L3 G- Y, w& S4 X
43.     SysTick->CTRL &= ~ (SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);                                                  
    6 f2 _5 s, F- G6 g2 y! b, P8 F
44.     return (0);
    : u5 h; i+ i' y. b+ o* y  R
45. }
    
46. 
    ! d' [/ Q- N( d/ J
47. /**
    
48.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
49.   * @param  
    
50.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    + A2 P. ?8 A& P, @
51.   * @retval  无
    
52.   */
    
53. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    
54. {     
    # k8 @$ ~' |  i* |
55.     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */  
    
56.     SysTick->VAL   = 0;  
    
57.     SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     
    - l& c% Y. q  c# }9 O' n
58. 
    
59.     for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    : C, Z! e, G& o2 I" q
60.     {
    ' x$ F# p' n. N5 _6 R+ F
61.      /* 等待一个延时单位的结束 */
    
62.      while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);
    3 R: o% h+ h1 n1 I) U7 h
63.     }
    
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：
5 s( v# K; h$ F3 B  k! R$ O

1. #ifndef __GPIO_H
   
2. #define    __GPIO_H
   
3. 
   
4. #include "stm32f10x.h"
   
5. 
   
6. #define     LOW          0
   
7. #define     HIGH         1
   
8. 
   ; T7 r- a7 B& _; u- j8 x
9. /* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */
   
10. #define TX(a)                if (a)    \
    % \; S- Y" r" `  b% c
11.                                             GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);\
    ( T6 o- }6 N5 {+ R& }! [+ d
12.                                         else        \
    7 {, @6 P* d, x$ u# w
13.                                             GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)
    7 X) [7 T: u7 q0 _
14. void GPIO_Config(void);
    
15. 
    8 ~) u1 q7 A$ o5 e6 `* V% p1 u2 W
16. #endif
    
17. 
    0 ~, x& y0 ?% `# r9 S8 i
18. #include "gpio.h"   
    5 C7 Q' }$ ]" W; {5 O; b" o: q% U
19. 
    5 \* m: j8 z4 o+ g; O0 c
20. /**
      `6 I3 n1 G- u7 c
21.   * @brief  初始化GPIO
    . G0 l5 p. T) F2 D/ o$ t7 J
22.   * @param  无
    
23.   * @retval 无
    & S6 V3 \0 h6 u+ z& s
24.   */
    
25. void GPIO_Config(void)
    
26. {        
    
27.         /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
    6 b' l' P) R( G
28.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    , z! O) U1 A7 V7 V
29. 
    
30.         /*开启LED的外设时钟*/
    
31.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
32.                                                            
    : L# f. a2 u9 x1 a" V3 F1 C  R
33.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;   
    ) H; q- n( d0 t2 {% l6 w0 Y% t
34.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;     
    
35.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    9 P- D$ z# h1 Y9 `
36.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);   
    
37. }

复制代码

  在main函数中检验Delay_us的执行时间：

1. 
   
2. #include "systick.h"
   
3. #include "gpio.h"
   
4. 
   * C2 R1 U% f( H- d% M
5. /**
   9 V  O$ x. |8 w5 m! u3 z
6.   * @brief  主函数
   
7.   * @param  无  
   
8.   * @retval 无
   
9.   */
   7 L7 r5 f3 q! ~" I9 M* o1 Q2 j
10. int main(void)
    
11. {   
    
12.     GPIO_Config();
    
13. 
    
14.     /* 配置SysTick定时周期为1us */
    6 P: c; c* t9 H
15.     SysTick_Init();
    . b% `) _& n1 o. W- K
16. 
    
17.     for(;;)
    
18.     {
    / @% o" K% a1 g6 U( N, l& o
19.         TX(HIGH);
    
20.         Delay_us(1);
    
21.         TX(LOW);
    
22.         Delay_us(100);
    * m9 ]# `7 ~. J- j
23.     }     
    5 _% R8 {  H  O( g3 N2 E" ^% K
24. }

复制代码

示波器的观察结果：
9 T3 V' x3 R. L1 G6 x1 Z/ g
可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。

% Q0 P6 L3 X3 p  }% R更改一下main函数的延时参数：

1. 
   5 o9 Q, j1 g  h# F
2. int main(void)
   
3. {   
   
4.     /* LED 端口初始化 */
   
5.     GPIO_Config();
   * n6 u7 u' D  z& U5 r+ s& l
6. 
   
7.     /* 配置SysTick定时周期为1us */
   
8.     SysTick_Init();
   + f/ B! z, z: o) G! A7 i
9. 
   " a& \* B! f/ w& c. F3 y
10.     for(;;)
    / M1 @. e4 j$ E+ R
11.     {
    
12.         TX(HIGH);
    2 Q3 @" }7 z5 N# W' m1 t# j, P/ a
13.         Delay_us(10);
    
14.         TX(LOW);
    
15.         Delay_us(100);
    3 |" _7 p. V4 Q6 l( |) i+ P
16.     }     
    # g! N0 L8 r5 Z/ ]/ t
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。

    结论：此延时函数基本上还是可靠的。
/ k& a- B! O# Z- r) O
' H" l$ }& w7 V$ p/ Z7 b使用定时器方法的实例
1 g8 j% F, k+ O& Q
1 O& N9 j/ e$ E% G$ \    Delay_us函数使用STM32定时器2实现：

( P: }  N  [0 z4 p' b! c5 C

1. #include "timer.h"
   
2. 
   
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   - \& a# a9 w( Y
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   % `4 l' H% `1 ~8 {
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   8 ?6 c: \  P! @" c7 b
6. */
     N. g3 `& K' G) l6 T2 x9 |* C
7. 
   
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   % o$ J& H5 Z9 g9 L) _. V
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   
10. 
    4 B, z% N' N9 j5 r' I( G6 d. |  [
11. /**
    . i& I. \2 r/ l7 h
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    
13.   * @param  无
    / ~& M3 c' E! g* Q& e+ q
14.   * @retval 无
    : W6 n9 l: g- [5 S
15.   */
    
16. void TIM2_Init(void)
    
17. {
    
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    5 m9 I, T7 \0 F$ M' p# o) |: R
19. 
    ) @4 S! u. {  Z. a
20.     /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    . R5 }3 f. |) Z8 Z7 \
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    . P; h) Z: N8 T% w4 |
22.    
    5 S( j. ]0 @% o: E2 Q7 y6 ?
23.     /* Time base configuration */         
    
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    ! s* [0 a' P- W: N. {
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    ' o$ \! K; r/ b' ?9 N, h! v
28.    
      ]( l! z; y2 q- e* i* I/ k' }; X
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    
30.    
    8 R" V+ a$ P: O5 |6 V2 ]
31.     /* 设置更新请求源只在计数器上溢或下溢时产生中断 */
    % p. v: e, H& J  t5 G+ c
32.     TIM_UpdateRequestConfig(TIM2,TIM_UpdateSource_Global);
    
33.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    # C7 j& z! }) s- S4 S
34. }
    
35. 
    
36. /**
    , ?3 _% ^6 E; \1 E( d7 q% M" R
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
38.   * @param  
    + r' b" X% l+ Z: E6 W
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    6 p, q* r+ ^0 A$ A7 f: {. N0 i
40.   * @retval  无
    : ]- N# R, w$ o/ z
41.   */
    
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    . s8 @5 j7 Z$ ^' n& G0 u2 S, R
43. {     
    
44.     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */  
      d! ?/ v; d$ y' }" R
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    % _4 C5 s0 S; t: y9 s$ X
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    
47. 
    
48.     for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    
49.     {
    8 G/ C# ?0 x* m9 j( W
50.      /* 等待一个延时单位的结束 */
    9 ?! M6 _" _) f: S, O8 C) w
51.      while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    & X! o1 @- M( i  f. t5 ?3 q/ q
53.     }
    
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：

1. 
   
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "Timer_Drive.h"
   8 V5 `0 M2 X: _* v' m, z
4. #include "gpio.h"
   , \! y4 z1 C" `7 X! @9 d1 \
5. #include "systick.h"
   " y5 D3 v* f) ]- S
6. 
   % z; T, G, A- p7 B
7. TimingVarTypeDef Time;
   
8. 
   
9. int main(void)
   
10. {   
    
11.     TIM2_Init();   
    
12.     SysTick_Init();
    
13.     SysTick_Time_Init(&Time);
    / E$ [) g& C. Q5 W+ d
14.    
    ' |3 K( Z+ X) P
15.     for(;;)
    
16.     {
    + {  f& K+ }8 Q' }  L; \8 O& Q" G0 G
17.         SysTick_Time_Start();
    
18.         Delay_us(1000);
    / p& e8 q& o0 A" c! k
19.         SysTick_Time_Stop();
    
20.     }     
    : C* O  U- W) I" r: Y- z* W. L
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。
( J0 c% F( x3 i9 Q( @
! Q% U1 g% m' W& L% [* z9 e    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。
1 s' j, l, [9 a0 c$ B0 U
    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。

) y5 ]+ D3 A$ U两种方法对比
3 x5 b1 n8 A5 V+ U" M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。

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。

0 @1 k% S. v# s7 f$ z3 m% o
7 F' x! o& n! ?" ^2 `1 X



  \6 o4 v7 }3 M3 g, j9 Q
# Y- H; r: s. f

0 w, M+ G" r: N6 p8 c