前言   
测试代码的运行时间的两种方法：

• 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。
• 借助示波器的方法是：在待测程序段的开始阶段使单片机的一个GPIO输出高电平，在待测程序段的结尾阶段再令这个GPIO输出低电平。用示波器通过检查高电平的时间长度，就知道了这段代码的运行时间。显然，借助于示波器的方法更为简便。
  4 a' Z* R- O% ]" D+ O- o

: d2 C$ S: F  B9 N# ]

借助示波器方法的实例   
1 f) y, I! V7 ~( }9 P5 J

Delay_us函数使用STM32系统滴答定时器实现：
1 Z/ f+ K7 z, A; N+ `+ L+ e

1. #include "systick.h"/* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次 * SystemFrequency / 100000     10us中断一次 * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次 */#define SYSTICKPERIOD                    0.000001#define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)/**  * @brief  读取SysTick的状态位COUNTFLAG  * @param  无  * @retval The new state of USART_FLAG (SET or RESET).  */static FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(void) {if(SysTick->CTRL&SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk)     {return SET;    }else    {return RESET;    }}/**  * @brief  配置系统滴答定时器 SysTick  * @param  无  * @retval 1 = failed, 0 = successful  */uint32_t SysTick_Init(void){/* 设置定时周期为1us  */if (SysTick_Config(SystemCoreClock / SYSTICKFREQUENCY))     { /* Capture error */return (1);    }/* 关闭滴答定时器且禁止中断  */    SysTick->CTRL &= ~ (SysTick_CTRL_ENABLE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);                                                  return (0);}/**  * @brief   us延时程序,10us为一个单位  * @param  *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us  * @retval  无  */void Delay_us(__IO uint32_t nTime){     /* 清零计数器并使能滴答定时器 */    SysTick->VAL   = 0;      SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     for( ; nTime > 0 ; nTime--)    {/* 等待一个延时单位的结束 */while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);    }/* 关闭滴答定时器 */    SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;}

复制代码

' Z' J% o. E; [8 P

检验Delay_us执行时间中用到的GPIO(gpio.h、gpio.c)的配置：
( u: J# W1 t' g1 y

1. #ifndef __GPIO_H#define    __GPIO_H#include "stm32f10x.h"#define     LOW          0#define     HIGH         1/* 带参宏，可以像内联函数一样使用 */#define TX(a)                if (a)    \                                            GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);\else        \                                            GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)void GPIO_Config(void);#endif#include "gpio.h"/**  * @brief  初始化GPIO  * @param  无  * @retval 无  */void GPIO_Config(void){        /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*开启LED的外设时钟*/        RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;            GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;             GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);    }

复制代码

2 Y. ^/ k& l% I7 k: D
+ c4 |0 r* A% W* C在main函数中检验Delay_us的执行时间：

4 j" W- C' |& C8 O* }/ ~2 ?


5 f* X. N' X2 C# w8 v
% q+ W3 H. t" t* W
    示波器的观察结果：

, Q4 r1 ^5 O+ H7 H, }* S

    可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。   
7 s4 {0 E- z" w. \# f

更改一下main函数的延时参数：


5 g  y4 }8 [; D! _* M0 b! ?



1 H3 Q: V  O6 V" j- u# C5 f4 G4 y1 m    示波器的观察结果：
5 L. j2 E- D- w

" ?1 f$ s+ s6 J* v. t5 ]$ M

+ B* S" x9 ], Y5 C    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。   
1 a+ z8 T% i0 F- @
5 g+ m$ f. O' o9 V
结论：此延时函数基本上还是可靠的。
( l4 o) i3 o1 R  ^

使用定时器方法的实例   

7 E- C6 C  s" \' c7 d
4 _# G. H4 {- iDelay_us函数使用STM32定时器2实现：
( n/ U% W' R6 o3 d" d, N

1. #include "timer.h"
   
2. 
   , \# ~3 o/ f  q! U% n2 c8 j6 r; r
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   * M- F! A( y& s, s4 E% J, |, n
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   " l8 s1 D: D4 N4 K2 l( U8 c- a. ~
6. */
   & [& `8 p$ ?, Y2 E/ S
7. 
   
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   8 E; d4 ?( r1 a* i3 O9 x. f5 @  X
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   / x( F3 o" ]8 t! B0 B9 j  o* N) l
10. 
    2 P+ n' i- W4 u$ Y/ l
11. /**
    9 _8 i3 u  j5 O/ c( f2 ?
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    
13.   * @param  无
    0 J9 N( i! g/ Y
14.   * @retval 无
    9 `# W, m& j4 o' j; E
15.   */
    
16. void TIM2_Init(void)
    ! h' r0 h( Z3 u8 C% A5 a
17. {
    5 \1 @% g2 }7 d! j* f! k
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
19. 
    1 q* a& q$ d. j; Z3 z) i
20. /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
22. 
    5 |) |7 [2 ~  C
23. /* Time base configuration */
    4 _# R( m3 m( q3 n" N6 {& e
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    * z* V( I8 ~0 ?. q/ B! K( [5 O7 a
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    
28. 
    
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    / a8 J, O' O- h1 D/ r
30. 
    1 p" q; C9 a1 Q' M' d: y/ Q# `
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);
    / y/ }! K' e# n  r+ v. o2 b
33.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    * L2 O9 v+ M7 f, M$ g" H) O, w
34. }
    1 `6 H; `+ H3 g: d
35. 
    
36. /**
    
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
38.   * @param  
    + q4 |- W2 V1 b# |/ a! {9 t
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    4 Z" F5 i  u* e- \: S) k
40.   * @retval  无
    
41.   */
    
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    
43. {     
    
44. /* 清零计数器并使能滴答定时器 */
    
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    : E0 \! I- ?  K2 v1 i
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    
47. 
    
48. for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    7 V7 j/ o9 V, g' W# s! f$ G% s
49.     {
    
50. /* 等待一个延时单位的结束 */
    
51. while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    6 r& H# a5 u  V  e. {; w" Q  c  F
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    
53.     }
    / R: r% _/ M& R6 {$ i( l9 J
54. 
    $ r- _( k) O+ x. ]/ J5 T: D" Y
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    
56. }

复制代码

7 T& L. ~; v+ {8 p3 \1 w2 \
+ \- ?6 u. Y3 e  r在main函数中检验Delay_us的执行时间：
3 r0 v2 U! w# ]% W

1. #include "stm32f10x.h"
   
2. #include "Timer_Drive.h"
   ; f' U, u. ?! m4 M& |9 N+ T
3. #include "gpio.h"
   
4. #include "systick.h"
   
5. 
   
6. TimingVarTypeDef Time;
   
7. 
   
8. int main(void)
   
9. {   
   
10.     TIM2_Init();   
    
11.     SysTick_Init();
    
12.     SysTick_Time_Init(&Time);
    
13. 
    # h0 L, y  M! \8 @& G
14. for(;;)
    * b7 Y% H: `# {: p! x. y
15.     {
    
16.         SysTick_Time_Start();
    
17.         Delay_us(1000);
    8 M5 F; m0 ?8 U6 Z
18.         SysTick_Time_Stop();
    & x. R, t* \* l# ~# \* H  I/ r% I
19.     }     
    ; ?: p6 D  s+ u# \, x! K: B
20. }

复制代码

1 T+ F4 g; K, j6 b/ C, f" o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。
& q4 n+ F' `5 c
' }1 t  _4 H! ^8 g# `+ l
# S5 [* p9 q9 T% g

" Y% K1 @5 W6 Q; q

    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。   


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。
. y9 I' e( Q( T/ |7 E# {3 V' ?: d

两种方法对比
软件测试方法   
/ k! e5 ^" e# z- p0 F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。
: d+ n1 x. H4 r  d$ n1 b2 ^* Q
" G& J0 C* D$ ^
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。



转载自：单片机与嵌入式
如有侵权请联系删除
0 Z; z$ G9 z3 m! A& b6 j* @+ }# Y# _