思路:+ ]# l3 {' \5 R3 O, l
1)利用通用定时器(选择定时器2)计算某段代码的运行时间;4 c+ ^+ Y5 |' o( |# n
2)顾名思义,会基于定时器2创建两个函数(TIM2_Clock_Start和TIM2_Clock_End)分别控制定时器2开始计时和结束计时,被测代码放在这两个代码的中间;8 v; o% M U( \1 I' Y
3)考虑计时的精度和最大计时长度,创建变量 u8 OverflowNum_cnt用来计算定时器2溢出中断的次数,创建变量u16 cnt_value用来计算最后一次定时器2的cnt值;) ? ]" F1 K. k0 H( F3 s6 P9 T
4)利用USART1实时读取某段代码的运行时间,并上传至电脑,便于查看。
& J8 @; E& j0 J6 F m. F: \) V2 _1 Z- V* ?, \+ Q. `! W
这个工程较为简单,主要代码如下:" s: |- R$ b* P; A7 `0 m2 u
8 N* O l+ y8 K# E
1.定时器2的初始化配置代码,注意:初始化后,不使能TIM2!!3 J. b7 a% ]( f7 N1 E
- /****************************************************************** E: W6 f; G$ Y4 C) T
- 函数名称:TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)
* [3 u/ _7 p D) ] - 函数功能:定时器2 初始化函数
2 @4 L* E) i: G: S7 [" a$ L# M7 C - 入口参数:u16 arr:自动重装载值, u16 psc:时钟预分频数
' B5 q' u9 y& s! D - 返回参数:无. K- F" B6 u) F7 A/ @
- 开发作者:闲人Ne
2 K% j! B6 C) H, M+ e$ t' J# A8 R - ******************************************************************/
% `! X4 d0 K5 Z& Y; x5 K/ X. ] - void TIM2_Init(u16 arr, u16 psc) w' T1 b$ ?6 d7 V- l* B+ J
- {; z( u% ?! I3 `* L4 ~% m! Z
- TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitTypeStruct;
" A& v: h2 T- ?4 T( |2 ` - TIM_DeInit(TIM2); // 定时器 2 复位! e( O1 @, |' e3 c# @! e
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); // 使能TIM 2 时钟
: x0 Z7 f, F, M3 b1 J2 t" b - // 定时器 2 参数初始化配置
9 a, E) B- N, J/ v2 |( ~% t, N - TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_Period=arr;$ {- O7 j. L0 ?: b; K
- TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_Prescaler=psc;
5 q) n$ ^. g1 @2 D - TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 向上计数模式4 @# K% N# e6 ^1 z+ f- Z# n
- TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
! D: t% m) ?+ v$ h0 L7 w - TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitTypeStruct);, V# Y& g6 U, \
- // 定时器 3 中断优先级配置
' p z) ~1 g s - NVIC_Configuration();
L- n0 K( `. J f4 C' S/ ~ - }
复制代码
3 W! o$ J0 r4 s2.定时器2开始和结束相关代码,注意:引用了2个放在main.c文件里的变量!!
: P/ S( d6 k5 t3 S- /*****************************************************************6 \9 `; v- q+ B1 n% ~% e
- 函数名称:TIM2_Clock_Start()
* U4 I+ E& Y: s& D9 x - 函数功能:使能定时器 2 函数,开始计时
Y4 _) n# W1 N4 m- C% V# ~ - 入口参数:无& ^& o5 q9 z' i2 t& ^
- 返回参数:无
7 k' r z" Y/ h& ]+ x/ H5 x" X3 A! d - 开发作者:闲人Ne
3 n5 U6 R5 N4 d3 [8 ^8 Z - ******************************************************************/# L& p8 s* [& s" G* D. P
- extern u8 OverflowNum_cnt; // u8 计数器,用来计算溢出中断的次数,初始化值为0000 00009 R6 _1 D0 b; h. ~4 `3 ^$ M
- void TIM2_Clock_Start()" a) m6 f4 n) v6 l" L
- {/ v, c- k( D( b. |+ i
- OverflowNum_cnt = 0;
7 j* y$ o$ O( [9 m/ k. E1 B - TIM2->CNT=0x00; // 将定时器 2 的计数器至零
6 m, x7 p% F( W5 G4 u7 C - TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); // 针对TIM2_DIER寄存器,[0]位,UIE至1,允许更新中断; ]+ C% M: G( W3 d; n6 n
- TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); , p7 `9 H* Z: n* F/ D j
- }
- G4 h( Y' `2 C+ ` - /*****************************************************************
3 |2 H _; q" s5 F+ `- `. O - 函数名称:u16 TIM2_Clock_End()
$ g" \8 l0 \) x& W# I - 函数功能:停止定时器 2 函数,读取CNT数值0 J! U* W) Q) w. i; J+ e) |
- 入口参数:无
$ a9 p1 {+ F) ?, A) Q$ C - 返回参数:u16 cnt_value,返回当前TIM2_CNT的值( V: W5 V6 C5 e+ b8 n w
- 开发作者:闲人Ne) P1 ` A+ L8 t# @, p
- ******************************************************************/) V: `- O8 \- @& ]7 u4 ]
- extern u16 cnt_value;( g. r* ?: `3 m! }
- u16 TIM2_Clock_End()+ N8 p- \$ O1 i) D
- {0 b, w+ }1 Y) Y% [
- cnt_value = TIM2->CNT;/ |8 `& s$ |' _# X" K/ ^8 E
- TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);* |1 P. C& r* E/ ^/ f
- return cnt_value;! z% l1 I: ^( ~: Q6 K1 Q) _+ ~9 v
- }( ?- H& w# l8 y/ X
复制代码 " P/ L. ]6 L* r% Z
3.定时器2的中断服务函数,主要目的是每发生一次溢出中断,OverflowNum_cnt值+1,如果OverflowNum_cnt值溢出,就报错。: r3 j3 l7 ]/ G2 I8 y0 j3 x* M
- /************************************************0 K9 P# @7 v$ q2 a
- 函数名称:TIM2_IRQHandler()
6 A2 z6 N7 m2 q6 U$ J3 K - 函数功能:定时器2中断服务函数+ ]% N- ` J/ _/ F- O0 S% k6 N
- 入口参数:无, m& Y' H2 F/ p# O
- 返回参数:无* K4 `5 u# k" @; i* h/ w
- 开发作者:闲人Ne
; z3 N0 t+ b9 z$ R( |$ t - *************************************************/
* Q# z) d& X% s9 Y - extern u8 OverflowNum_cnt; // u8 计数器,用来计算溢出中断的次数,初始化值为0000 0000
& X" c) _/ E I. o( i - void TIM2_IRQHandler(void)
( h& e; m( S2 n. }$ }6 ^( w - {
- `& D6 W- X: C4 y& l5 s - if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET) // 判断是否发生更新中断
5 E! f; \( h L) {% ^- i - {% _5 e0 R/ s; Q( O
- if(OverflowNum_cnt==0XFF) // 判断OverflowNum_cnt是否溢出 0 z6 e5 p8 R* ~( F
- { - a$ K$ _" J, \/ X1 l4 y
- printf("错误:超出最大计算时间!");
2 a0 @& c- i# N - OverflowNum_cnt = 0; // OverflowNum_cnt置零
6 p, Q% @; H0 V0 n0 w: m4 Y) ` - }# n8 P- w9 w% c9 B/ } L
- else+ S6 R6 O0 S: s* d
- { ^( C. V/ C j7 ^0 i
- OverflowNum_cnt++;5 _9 H( b8 ^8 b; A+ v) L2 p
- }
1 `9 Q8 m3 L3 J; q - TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); // 清除定时器2中断标志位! L7 g$ G1 _9 Z5 `3 Z
- }
9 `6 U% a# ^2 C2 }6 w - }
复制代码 # z: O) _; {1 T. ~4 j
4.主函数,这里注意,当TIM2_arr = 7199,TIM2_psc = 0,那么TIM2 中断时间间隔为0.0001s,又因为u8 OverflowNum_cnt最大值为255,所以所创建的定时器2计算某段代码的运行时间上限是0.0001 X 255 = 0.0255s,即25.5ms。如果被测代码的实际运行时间大于25.5ms,那么就不适用了。
0 N8 @9 d9 D; b- J- /************************************************( \. G" D4 c: v5 p( P6 O0 }0 S
- 函数名称:int main()5 U2 _! Z ~6 X
- 函数功能:主函数入口
# T1 E% z' W$ V0 z - 入口参数:无
. x. |9 \( q: W5 M6 j - 返回参数:int
; E3 H+ Z0 J$ x: w# T2 r { - 开发作者:闲人Ne0 P/ ?' E3 Y) o, g& D: o
- *************************************************/; |0 M: a5 q* n+ t
- u8 OverflowNum_cnt = 0; // 溢出的次数: T7 k4 Y4 h1 i& U" ~# q; G7 ~; Y
- u16 cnt_value = 0; // 最后一次cnt的数值
+ D1 Y& }: R7 H3 l4 |- v - u16 TIM2_arr = 7199; / `- Z7 P: H/ i; ]5 G
- u16 TIM2_psc = 0;
* _+ ]' }5 `2 K! d: p - float TIM2_looptime = 0.0001; // TIM2 中断时间间隔,TIM2_looptime=((TIM2_psc+1)/72000000)*(TIM2_arr+1)
6 }! o' D( X$ D/ Y$ e& T5 n5 E5 \% x - float TIM2_clock = 0.0000000138888888888; // TIM2 cnt更新周期,TIM2_clock=1/720000005 z% _1 \9 ]) d) f& Y
- u16 delay_time_ms=10; // 模拟某段代码的运行时间0 c! v* T# p) q) C1 l% m9 {
- int main(void)- j, W3 n8 L0 S7 q& Z. J9 f) a8 F
- {& y7 H* T/ G, `% w
- float CodeRunTime=0; // 计算某段代码的运行时间2 N- F9 d2 ^0 K1 D$ G
- u8 t=0; // while循环计数用& Y6 I" N: R: U) v
- delay_init();
4 ?8 L. f$ Q4 ]# r - LED_Init();, @/ m2 f" _) B$ b; X
- My_USART1_Init();
, F( }! o& X( v - TIM2_Init(TIM2_arr, TIM2_psc); 1 d4 f5 z/ K/ x7 Y! T' [
- NVIC_Configuration();7 Y8 T+ j# Y! y7 t* S
- while(1)- V$ y0 K& f. z& I
- {
' |6 d6 E% F( b4 \ - TIM2_Clock_Start();9 {6 h$ h! ?! l. d
- delay_ms(delay_time_ms); // 某段代码的运行时间
. y/ e- i. \9 a - cnt_value=TIM2_Clock_End();
* Q- B1 Y# z6 `- P9 Y - CodeRunTime = (float)cnt_value*TIM2_clock+(float)OverflowNum_cnt*TIM2_looptime; , A& f0 O$ G1 K9 R. N) M4 M
- t++;
& o/ V! d* ?# K9 S& `1 B7 R - if(t==100)
9 Q2 Q$ C/ \9 f - {+ B+ c4 H( Y) \$ V7 t. D
- printf("设定某段代码的运行时间为:%d毫秒\r\n",delay_time_ms);! ~# V. F6 `/ E1 Z" C9 @' v
- printf("实际某段代码的运行时间为:%f秒\r\n\r\n",CodeRunTime);
0 }1 x" t/ F( X2 L5 r- Q, |2 ` - D1=!D1; //提示系统正在运行// / Q3 S! e" T- K8 b6 V! q" g
- t=0;
2 g6 E7 A1 \" m# M' j" b - }
1 J6 [& p1 T/ A& N6 x* i4 _ - delay_time_ms=delay_time_ms+1;
6 z4 `0 ?+ @/ B5 i! _ - if(delay_time_ms>20), w) z2 D f" w: Y. {# k0 T6 x' d
- delay_time_ms=10; 4 i, _# n/ _* T& ^( P/ R, {6 n# E
- }
' H1 ?6 U. }" s/ y) O - }
复制代码 2 M n A/ J3 ?. X/ x& u' y9 U
实验结果
: p5 }2 q! ~8 T$ p在串口调试助手上显示结果如下:5 z" q u- \% \7 \- N/ l9 |
+ K6 l, T; C C
9 r' d+ k/ y) r, c& Y经验分享% g) q, I/ x0 A7 ]' K5 J
为什么要测试代码的运算时间?因为有时候,程序没必要运算的非常快,适当的降低运算时间,可以降低功耗。此外,有些功能需要实时的、快速的给与反馈,比如自动驾驶、无人机、主动控制这类工作,如果算法很牛逼,但是运算一次周期长,那也没什么实际用处。
; |& u/ h' R& l: a3 S& u, }; i————————————————; `' F9 S7 m: ]: o4 V
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9 J. D6 i' X1 C; l3 K/ X
3 P% U* O( u( s2 _% C |