stm32利用通用定时器实现函数运行时间精确测量

思路：采用TIM3，设置为向上计数模式，每次计数溢出（因为以72Mhz计数，stm32全为16位定时器，0.9ms就会溢出了），则变量加一，如此来测量。核心代码如下，测试过了，非常准确。但是此方法的误差在于，由于stm32没有32位定时器，所以0.9ms就会进入中断一次进行cntPeriod++，这个也会消耗时间的，实际上就是一种误差了，但是一般而言，误差效果可以忽略不计。

extern u32 cntPeriod;

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
	
	DBGMCU_Config(DBGMCU_TIM3_STOP,ENABLE);
	// 使得调试模式下，定时器也跟着暂停
	
	//定时器TIM3初始化
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
	//这条语句之后，定时器3的CNT计数值就为0了，对的
	
	TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_FLAG_Update);
	//加入这么一句，就不会事先进入一次中断了
	
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断
	// 注意：第二次之后，此条语句执行完后，就马上进入了中断（因为第一次NVIC_Init已经配置完了），
	// 所以后面统计真正的中断次数得减去1
		
	//中断优先级NVIC设置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器
	// 注意：第一次配置时候，此条语句执行完后，就马上进入了中断，原因是，上面TIM_ITConfig配置了

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx					 
}

void TIM3_Int_Close()
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	//中断优先级NVIC设置
	
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);  //停止TIM3					 

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = DISABLE; //IRQ通道被关闭
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器

}
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM3更新中断发生与否
		{
			TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx更新中断标志 
			
			++cntPeriod;
		
		}
}




void MeasureTimeStart()
{
    cntPeriod = 0;
    TIM3_Int_Init(64799,0);//1分频，即72Mhz的计数频率，计数到64800为0.9ms  ,64800/72=900us
}



float MeasureTimeEnd()  //别用double类型返回，用float，因为对keil对double支持不友好，尽量别用，
{
	float runTime;
	u32 cntTmp;
	u32 cntTim3 = TIM3->CNT;//为了尽可能的减小偏移误差，这里尽快拿到这个CNT值，实测函数跳转特别耗时
	
	TIM3_Int_Close();			 
	printf("\r\ncntTim3:%d \r\n",cntTim3);
	cntTmp = cntPeriod*64800 + cntTim3;
	runTime = (float)cntTmp/72.0/1000.0;	//返回多少ms
	
	return runTime;
}





int main(void)
{
	float val;
	
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
 	LED_Init();			     //LED端口初始化

	MeasureTimeStart();
	delay_1ms_my(1000);
	val = MeasureTimeEnd();
	printf("%f",val);
//	test();
	
	
	while(1);
}





注：delay_1ms_my（）是我自己写的延时函数，测量后发现非常准确。

void delay_1us_my(void)  //64个nop指令，加上跳转等执行时间，差不多就是72个时钟周期了，stm32f1主频72Mhz，即1us

{  

  __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop();  

  __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop();  

  __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop();  

  __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop();
    
  __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop(); __nop();

  __nop(); __nop(); __nop(); __nop();

}

void delay_1ms_my(u32 nms)
{
    u32 nus=nms*1000;
    while(--nus)
    {
        delay_1us_my();
    }
}

效果如下所示：

此外，测了一下中间不加任何指令的运行时间，如下图所示：

即两条空语句之间会用掉49个时钟周期，约0.681us(固定的多余消耗，提高测量精度时候可以直接减去这个值)，这是因为其实中间有函数跳转等操作，可以看出也还是挺快的了，而且可以看出这个时间测量方法精度非常的高，达到1/72us

其中发现一个很奇怪的现象，

            MeasureTimeStart();    // 假如是测空语句，这个放前面和放这里测出来的会有细微的差别，这个没关系的了，知道就好
            delay_1ms_my(1000);
//            _VZ(Smix,numOfStrongTask+numOfHardTask);        
            timeRunVzop = MeasureTimeEnd();
            printf("%f",timeRunVzop);
     while(1)
    {

//            TaskDataClear();   //这句代码有效的话，上面测量出来的时间会偏小3ms，想了很久，没想明白为什么，按道理说这后面的代码不会影响到上面的时间测量，只有一种解释，那就是编译后代码所占空间变大？导致前面的函数地址跳转变多了？我也不知道具体原因，反之就当真粗略使用吧
    }

标签：__,NVIC,定时器,TIM3,精确测量,stm32,TIM,InitStructure,nop
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