前言   
( y' M! M. }4 x8 b0 A- O1 u! ]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。
  

! X4 L6 t# @8 s. _& y* `  o
: d5 ]: T8 p# L5 k* A
% h" @0 G2 {! ]( B1 w借助示波器方法的实例   


4 `& D5 [4 m$ H+ TDelay_us函数使用STM32系统滴答定时器实现：
9 L* s3 S3 ~: ^0 _

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;}

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检验Delay_us执行时间中用到的GPIO(gpio.h、gpio.c)的配置：

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);    }

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4 B/ v4 a! t, Q- p4 [. T
3 h$ x. f' K! I: @, B# y# k在main函数中检验Delay_us的执行时间：

4 K0 E9 A) ^; p; {

$ G; @' q% ^" t7 F) K
1 v2 i& {/ S# u) K  C
& L- a8 G* U+ ]  j) p
    示波器的观察结果：

' f: q+ L# @7 Q  }! i- |2 C    可见Delay_us(100)，执行了大概102us，而Delay_us(1)执行了2.2us。   

5 @+ v  H/ J9 d' s2 [% g- m8 H
$ n3 F, _  M8 {1 i* V& b/ x/ @8 O更改一下main函数的延时参数：
1 a& D3 t$ s$ W7 R
( B- i$ }0 L: x; e  |, z



6 y* Q9 L+ L9 b# C
: \* f8 J+ {  J+ ?! N; ^    示波器的观察结果：
% h$ ]5 `$ |8 s' b- P8 d/ P

' l# m+ T3 H% ^3 v2 W; S

    可见Delay_us(100)，执行了大概101us，而Delay_us(10)执行了11.4us。   
: S6 E% a: I$ u$ F* M5 K
% X& f* ~" m# C
结论：此延时函数基本上还是可靠的。
% t' B# i% Q. _
1 P7 @, N. U0 R; x: |1 O
使用定时器方法的实例   


1 c% \3 g+ j% HDelay_us函数使用STM32定时器2实现：

1. #include "timer.h"
   
2. 
   ' g/ @9 o1 I. K9 }$ b" P2 }4 J
3. /* SystemFrequency / 1000            1ms中断一次
   : [6 g' m8 s3 e% |( r) `
4. * SystemFrequency / 100000     10us中断一次
   * N" F% {: Z  v+ K) C, q
5. * SystemFrequency / 1000000         1us中断一次
   
6. */
   
7. 
   
8. #define SYSTICKPERIOD                    0.000001
   + M3 b  u; c) t: B( v4 \
9. #define SYSTICKFREQUENCY            (1/SYSTICKPERIOD)
   
10. 
    8 o& f* {' Y7 b% z4 Q
11. /**
    
12.   * @brief  定时器2的初始化,，定时周期1uS
    
13.   * @param  无
    6 i' J) F% I2 K+ Z' @& G* y  h
14.   * @retval 无
    . b9 Q" L+ t7 C/ p* P
15.   */
    1 b4 g6 A4 w, P$ N( g! Y
16. void TIM2_Init(void)
    ; z0 p" r) W- o. Z7 S- H( B$ F* d9 |
17. {
    ; `3 W) K; \+ B  w1 w7 q
18.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
19. 
    
20. /*AHB = 72MHz,RCC_CFGR的PPRE1 = 2，所以APB1 = 36MHz,TIM2CLK = APB1*2 = 72MHz */
    ) k: `# G" P+ `$ K6 I
21.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    ) m" c& ]( t2 p, p
22. 
    
23. /* Time base configuration */
    
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = SystemCoreClock/SYSTICKFREQUENCY -1;
    
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    ( [* n' \5 S+ z4 R0 \8 h
26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
27.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    3 [1 O7 x, W0 U+ _
28. 
    
29.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);
    ) a) _+ c! I+ o4 A! a1 e
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 \' b: e4 x% l4 X1 g, N) H( O# Z
33.     TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    : ?: D# _' i9 G) `( |# N# G' ~
34. }
    
35. 
    
36. /**
    
37.   * @brief   us延时程序,10us为一个单位
    
38.   * @param  
    - \. g# u( @/ R, M! W( n! I
39.   *        @arg nTime: Delay_us( 10 ) 则实现的延时为 10 * 1us = 10us
    7 C7 a% U' A9 B# W
40.   * @retval  无
    
41.   */
    4 v: b% V+ H5 D7 `* x" J( \
42. void Delay_us(__IO uint32_t nTime)
    
43. {     
    5 [, ^8 p) Y% C" H, @
44. /* 清零计数器并使能滴答定时器 */
    ( `4 {% d. |8 X" w/ n# |
45.     TIM2->CNT   = 0;  
    
46.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);     
    & D* X6 ~3 ?- q
47. 
    " E% D' l6 |8 d. R
48. for( ; nTime > 0 ; nTime--)
    1 a- N7 i3 d2 I& j
49.     {
    + I) |: g5 s! B; t. \% p
50. /* 等待一个延时单位的结束 */
    
51. while(TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update) != SET);
    1 o' n0 U! w0 c. _8 C8 s4 J
52.      TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
    ' c; H( J  j( P' Z4 x
53.     }
    
54. 
    # b. K4 ^! P. N( ^
55.     TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
    
56. }

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# U: x8 W* I. k3 O& Z% q) r, @# y
6 |2 L+ ?3 @4 i  ?
在main函数中检验Delay_us的执行时间：
9 A7 f0 @* b1 I' `

1. #include "stm32f10x.h"
   
2. #include "Timer_Drive.h"
   
3. #include "gpio.h"
   5 G2 C" v0 q6 E' T; r
4. #include "systick.h"
   9 y. |/ A, z) g  Z+ \
5. 
   ( t7 k2 q8 w  u& s' m
6. TimingVarTypeDef Time;
   
7. 
   9 X# c4 U: `/ u- ^
8. int main(void)
   : J% a8 l1 y: T
9. {   
   
10.     TIM2_Init();   
    ( H! J0 T8 r0 M) L
11.     SysTick_Init();
    
12.     SysTick_Time_Init(&Time);
    ! |; z  u1 t4 U( U( T- G
13. 
    
14. for(;;)
    
15.     {
    
16.         SysTick_Time_Start();
    
17.         Delay_us(1000);
    
18.         SysTick_Time_Stop();
    
19.     }     
    
20. }

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0 X- h+ n: }1 f8 }7 v' c9 f0 y
$ r9 v! l9 r0 s5 z. g8 y( M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。


* Y8 B& H) p' q: U- p! d$ N! l; C: |

; G5 J- Y+ v. h. f  N! }& }
" S* s- E4 {/ G
    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。   

% F+ f2 L+ A" |2 ?' x
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
4 D3 ^  H  P& L# d# a& g' X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。
. S; @6 L6 D/ o

6 o( W9 d6 k2 X: l  f( |% Z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。

  Y, Q# Q1 k" A* c7 B9 p% b
' e# j' O2 T+ ^( x) _$ s
转载自：单片机与嵌入式
( {6 A" Q3 m0 V5 t如有侵权请联系删除
9 f, y  `1 ^5 k' k5 G7 {) R
4 a; p3 K2 @' R