时间片单片机如何测量单片机程序的运行时间|产品概述|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

如何测量单片机程序的运行时间

开发单片机程序的时候，我们经常需要测量一段程序的运行时间，并不断地优化它。那么实际项目中该如何精确地测量一段程序的运行时间呢？一般有两种方法。

1. 使用单片机内部定时器测量，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。但是该方法在待测程序运行时间极短的情况下，准确性不高。

void Delay_us(uint32_t nCount)

{

/* 清零计数器并开启滴答定时器 */

SysTick->VAL = 0;

SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

for( ; nCount > 0 ; nCount --)

{

while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);

}

/* 关闭滴答定时器 */

SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

}

2.借助示波器的测量方法是：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，而且，对于运行时间极短的情况测量准确性更高。

void Delay_us(uint32_t nCount)

{

GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);

for( ; nCount > 0 ; nCount --)

{

while(SysTick_GetFlagStatus() != SET);

}

GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);

}

单片机之路—通过时间片轮询法解决按键失灵问题

1、概述

（迟到的同学需要先看一下我上一篇独立按键操作的文章哦）上次文章中我们通过按键去控制流水灯的流水花式，我们发现按键会出现失灵的情况。原因是我们把按键扫描的执行任务优先级和执行流水灯的任务优先级放在一起了，互不能相互打断，但是，在我们的理解来说按键扫描的任务要比流水灯的任务优先级高才对。好比说，你正在写作业，你妈妈叫你写完作业后烧一壶开水。我们先要去听取并记住妈妈的指令，然后写完作业后才去执行烧开水的任务。在我们的程序中，妈妈下达的烧开水的指令就是用户按下按键通知程序执行完这次流水灯操作后去执行另外一种样式的流水灯。这个过程中程序需要先获取到按键的指令，并且记录下来，等执行完当前的任务后，再去执行新的任务。否则任务紧急任务（扫描按键）出现延时执行的情况，导致执行结果不是我们想要的。

2、时间片轮询法

显然的，按键扫描任务是一个要求实时性高的任务，所以在按键按下时，我们需要立即去查询当前的按键状态，并记录当前的按键状态。现在我们问题就是执行一次循环时间太长了，有没有办法使得执行一次循环更快，在很短的时间就能执行完一次循环，每个循环中都去检查一下按键的状态，这样就不会错过扫描按键的时机了。每一个时间片进行计数，计数到设定数值时，再去执行实时性要求不高的任务，比如流水灯切换任务。

时间片轮询法流程图

3、时间片轮询法在按键检测中的应用

我们开看在按键切换流水灯流水花式的程序中，怎么使用时间片轮询法。首先，在主循环之前定义一个按键状态记录的寄存器

unsigned char KeyNum = 0;

将主循环分成5ms每次的小循环，并且定义一个循环计数寄存器

void main()

{

unsigned char i;

unsigned char KeyNum = 0;

unsigned char Count = 0;

for(;;)

{

Count++;

if(Count >=250)

{

Count = 0; //防止溢出操作

}

delay_ms(5);

}

对计数进行判断，到设定计数执行对应的任务

void main()

{

unsigned char KeyNum = 0;//按键状态记录

unsigned char Count = 0;//计数记录

unsigned char LEDStatus= 1; //流水灯状态记录

for(;;)

{

Count++;

if(Count >200)

{

Count = 0; //计数清零

}

if((Count == 100)||(Count == 200))

{

if(KeyNum == 1)

{

//闪烁花式

if(Count == 100)

{

LedDisplay(0xAA);

}

else if(Count == 200)

{

LedDisplay(0x55);

}

else if(KeyNum == 2)

{

//流水花式

LedDisplay(~dat);

dat = 0x01<<LEDStatus;

LEDStatus++;

if(LEDStatus>=8)

{

LEDStatus = 0;

}

else

{

LedDisplay(0x00);

}

delay_ms(5);

}

4、总结

虽然这样能够实现功能，但是我们发现程序中需要定义很多的寄存器变量来保存程序的执行状态，搞得程序很繁琐，不够清爽。是否有一种方法可以让单片机在检测到触发事件时，自动记录程序的执行状态，并且去执行事件。执行完成事件后回来继续执行程序。实际是有的，那就是单片机的中断机制，我们可以通过单片机的中断机制实现程序的前后台系统。关注我，下次文章我带大家学习51单片机的外部中断。