思路:6 \& Z7 R" i8 |, w. Y
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;
! I$ B+ g* u' w/ R% r7 s2)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;
( F9 M \: K) @& w, j9 K3)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;9 s3 ]9 T7 m7 z
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。5 R2 E) ], u5 w& h+ F6 V
; I) n' G1 h: N# X! o1 {1 z: ^( I这个工程较为简单,主要代码如下:. h. ]) W' @: _2 @- Q
2 K4 L; K0 q$ r' }$ ]* a/ f
1.定时器2的初始化配置代码,注意:初始化后,不使能TIM2!!
& i7 c( i! @+ L- /*****************************************************************4 X; h* S1 M- c0 i7 E6 P
- 函数名称:TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)$ X& m* o& g5 z9 t* ~
- 函数功能:定时器2 初始化函数
% V. o E: X1 O7 j' l$ Z2 U% ?; a - 入口参数:u16 arr:自动重装载值, u16 psc:时钟预分频数
7 S; W& f* b/ c8 ?& } - 返回参数:无6 Z0 t' B( x1 f- Q8 x6 G
- 开发作者:闲人Ne$ E2 U# a0 q8 z' g; n
- ******************************************************************/
' s e/ n# w$ ^1 ]/ P - void TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)0 R& \% @$ }; j* u; O. S: r6 X
- {0 |0 q* f9 M/ Y
- TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitTypeStruct;
# t1 r( K7 U- _) p - TIM_DeInit(TIM2); // 定时器 2 复位! y G( T1 @9 G0 e7 L
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); // 使能TIM 2 时钟; I8 O' Q5 Q U
- // 定时器 2 参数初始化配置
" ^9 w4 Z8 s& _. g' s - TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_Period=arr;
/ G. a" b$ N5 u: ^2 c - TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_Prescaler=psc;
" B4 {/ n5 w& n, F0 Y% o - TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 向上计数模式
) X& n1 t' B$ ~6 w" z1 b8 b9 S - TIM_TimeBaseInitTypeStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
! Z: {0 p& p# O9 ` P - TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitTypeStruct); a: |- V: ] i
- // 定时器 3 中断优先级配置
+ `+ P/ L$ Q# _- l! d3 d6 K6 S9 Q - NVIC_Configuration();2 `- [8 C% s5 V: o: _6 ^
- }
复制代码 ! B& z: l$ m6 J3 t
2.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!!, T, M4 I2 X# ^7 K( ~! e
- /*****************************************************************9 C8 y2 b n+ H( x
- 函数名称:TIM2_Clock_Start()8 ~6 }5 a9 v5 O3 b
- 函数功能:使能定时器 2 函数,开始计时
9 P: v2 ^, K' _/ `0 U x- G1 F) W - 入口参数:无8 j/ z0 z+ U5 i0 l. ^
- 返回参数:无% ~9 C: r& J1 M
- 开发作者:闲人Ne
% H1 i3 Z6 l! D! I+ a - ******************************************************************/, `5 F3 `, Y" x8 \
- 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 00008 l9 S0 g) R- [0 l) q$ g3 n# H X
- void TIM2_Clock_Start()
, C. B8 A- L% B. P6 L/ }! e - {
: s1 C/ r- {4 [; e' f - OverflowNum_cnt = 0;
4 M4 q: L" A8 Z5 A { - TIM2->CNT=0x00; // 将定时器 2 的计数器至零
! U# v$ D- `9 p/ O) y: q/ ` - 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% `: T/ N: H6 C( |3 A- a3 H - TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); - R5 J8 h1 s) s3 g* b5 y* r7 N
- }
1 }9 Z P$ K6 c4 S. S - /*****************************************************************7 K9 r3 |, I4 c7 O3 m' c
- 函数名称:u16 TIM2_Clock_End()
% X0 W* }' T2 H: \4 K - 函数功能:停止定时器 2 函数,读取CNT数值
+ x7 R2 [! l0 {& m - 入口参数:无/ g) H' G' c% _6 o' Z3 E
- 返回参数:u16 cnt_value,返回当前TIM2_CNT的值
; S0 e, I6 w) ?$ Z2 | - 开发作者:闲人Ne
- P1 L, v/ @; n* S1 q - ******************************************************************/" i1 @( m+ a% ~. T$ B3 Q* Z
- extern u16 cnt_value;
! j6 u2 Q! v7 p. N2 Q) v# l, p - u16 TIM2_Clock_End(); t: P7 G1 v/ g1 o
- {
. j$ a3 Y+ I( ^3 Y1 Y' O8 _1 B - cnt_value = TIM2->CNT;8 ]' e1 o& R; T! O3 L
- TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);5 h$ w& l3 m% _" e
- return cnt_value;7 R; s, c# P/ |) P9 g$ G
- }
% d! G) r1 i! V6 T; B
复制代码
3 P& n2 M$ C% F% [, o( ?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。
' G+ j$ j: d6 L& T: b) f& s5 y$ f- /************************************************" w* _, J! r7 f" E
- 函数名称:TIM2_IRQHandler()
( W& `: i j4 ^$ V+ o - 函数功能:定时器2中断服务函数% K. `* X B8 d6 b" I
- 入口参数:无) y1 `/ t% g& g
- 返回参数:无% U3 [8 [' U. q
- 开发作者:闲人Ne
" N+ q! v& V) ?& n( R+ U - *************************************************/
0 s) D' O h' P% q' c$ r - 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 4 `. a8 [/ c1 ?# A
- void TIM2_IRQHandler(void)4 G a) S( g) i
- {
" s9 j) K. F1 X8 `( C0 S! d c( J - if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET) // 判断是否发生更新中断, G4 y+ r: k* @3 ~1 U
- {
- m2 f) \( }8 E - if(OverflowNum_cnt==0XFF) // 判断OverflowNum_cnt是否溢出 7 c8 g& ]& h- j) o5 ~" D ?
- { $ u$ T, G( l) f5 Z% p' e
- printf("错误:超出最大计算时间!");' J$ g: G5 b& R! d) k1 S
- OverflowNum_cnt = 0; // OverflowNum_cnt置零- ^) V) u V: W
- }5 W1 H# _6 L. P( d5 K
- else! c! U) U$ n/ t3 {. p) z
- {
- O- b& [. C& J7 R' w/ y- U - OverflowNum_cnt++;& r A1 S {0 Y* r1 }- F- I
- }
$ D, A' q- @; l6 ~ - TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); // 清除定时器2中断标志位* U. w* T+ d) H! ^- v2 t7 s: Z
- }( q3 F- Y- ~9 i$ c" {
- }
复制代码 4 y/ u3 z* o$ k
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。
: H' ?! F) v* M( T. W" C- /************************************************* K0 F1 n. C+ r
- 函数名称:int main()
( h" A5 B" M |) I - 函数功能:主函数入口- t( n1 T6 B/ A1 y- {5 d0 f
- 入口参数:无
: |8 H0 |" g+ L* |4 t4 ~% U - 返回参数:int
- Y0 ~3 i# O! ^1 q- z6 J- d - 开发作者:闲人Ne/ p8 j5 U/ i }( @! U4 \# x
- *************************************************/- u; o$ o. [6 u- G- U' l G
- u8 OverflowNum_cnt = 0; // 溢出的次数- R+ N. P# N( W" O* Z$ J
- u16 cnt_value = 0; // 最后一次cnt的数值: D' R. X" H& f) c4 q8 c
- u16 TIM2_arr = 7199; 9 g+ `- V* Y+ J: l
- u16 TIM2_psc = 0;0 G6 _+ p7 E4 n0 S8 N
- float TIM2_looptime = 0.0001; // TIM2 中断时间间隔,TIM2_looptime=((TIM2_psc+1)/72000000)*(TIM2_arr+1)
, I: I7 ~( T7 e6 q - float TIM2_clock = 0.0000000138888888888; // TIM2 cnt更新周期,TIM2_clock=1/72000000
' K: ]! `. ?, |) `; T# ?7 d - u16 delay_time_ms=10; // 模拟某段代码的运行时间2 Z8 v9 r2 Y3 Q" r, J: a4 f" R8 L
- int main(void). D Z3 [; L6 j
- {
* d& y( A% {$ u& M0 [) d - float CodeRunTime=0; // 计算某段代码的运行时间) T7 C9 W! k% E) L
- u8 t=0; // while循环计数用% T+ C: q3 H7 ]
- delay_init();: o/ X7 l0 K8 s) Y- g
- LED_Init();
; z/ ^7 K% D! k$ f2 |3 y& H - My_USART1_Init();
+ z# o' J2 y& [, \* [ - TIM2_Init(TIM2_arr, TIM2_psc); 8 l$ d3 j' \: @# }0 v# l" i
- NVIC_Configuration();, c+ F' n& j8 }5 ^. @( x: v
- while(1)* g- \5 r- g; D6 O& `4 m
- {
- ]% a6 K' [8 Z* `# S! O/ C - TIM2_Clock_Start();
5 I- i: ~9 @# V! N2 K) C# u5 d - delay_ms(delay_time_ms); // 某段代码的运行时间
, p0 J% M' u8 S) @ - cnt_value=TIM2_Clock_End();: O; d" @+ D" o) I) g3 l
- CodeRunTime = (float)cnt_value*TIM2_clock+(float)OverflowNum_cnt*TIM2_looptime; 6 P# m2 r3 [3 n( v* |: m. @
- t++;
+ G/ j& G4 K) D( q$ w; V" ]! J - if(t==100)5 K$ w% r% z9 [) ~4 f& [$ I
- {
{% r3 C1 z2 B, d - printf("设定某段代码的运行时间为:%d毫秒\r\n",delay_time_ms);
' ~. W0 K, j9 o; Y" ^ - printf("实际某段代码的运行时间为:%f秒\r\n\r\n",CodeRunTime);
0 ~( ~1 {3 r: ]0 V0 a0 r! D - D1=!D1; //提示系统正在运行// 2 H) O2 z5 b" y& E: I
- t=0;
) |4 w( q6 D. {0 \. ]9 ^( B* x$ ^ - } . }9 N4 a" Q. m$ q4 l" M7 v: M2 _' F
- delay_time_ms=delay_time_ms+1;: A" T$ G' D4 i( c. ]- Z3 P1 S
- if(delay_time_ms>20)4 y# f6 }# z9 F) N
- delay_time_ms=10;
+ O7 Z9 u$ J$ [: M+ U - }
, Q! X) y/ \7 a2 ^' V - }
复制代码 + p: Z% F% A# |. T" j
实验结果
6 A8 R! A4 q; W' P" [在串口调试助手上显示结果如下:' d% P- j; t3 C: j3 l
& e% J0 F' Q: f- r. ^6 p2 k6 b
1 F1 x( S; u% c; i5 a/ u: `3 n经验分享# x/ d9 b3 O0 [# Q# q! m
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。" \/ M1 {# B( d' O7 t P+ B- v; _$ c
————————————————% Q D* F& [1 e$ V/ [5 ]
版权声明:天亮继续睡2 ^" B) {( _' m
& _5 k( T( a4 G' {
5 `1 }0 ]& O) L) N |