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单片机代码运行时间计算

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楼主
荣陶陶|  楼主 | 2025-1-2 18:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
如下例子:
主频 48M 的单片机,for 循环遍历一个 500 长度的 uint16 数组,里面是否有值等于 8,大概需要多长时间

计算:
我们可以通过简单的分析来估算时间。假设单片机的主频为 48 MHz,执行一条指令的时钟周期为 1 / 48 MHz = 20.83 ns。接下来看代码中需要的指令数。

假设代码如下:

for (int i = 0; i < 500; i++) {
    if (array[i] == 8) {
        // do something
    }
}
1
2
3
4
5
分析循环的指令数:
初始化循环变量 (int i = 0):1 条指令。

条件检查 (i < 500):1 条指令。

数组读取 (array[i]):1 条指令。

比较操作 (array[i] == 8):1 条指令。

循环变量自增 (i++):1 条指令。

跳转指令(回到条件检查):1 条指令。

对于每次迭代,总共需要 6 条指令。假设数组中没有早停条件(即必须遍历整个数组),遍历 500 个元素的总指令数为:

总时间计算:
执行 3000 条指令所需时间为:

3000 \times 20.83 , \text{ns} = 62.49 , \mu\text{s}

结论:
在 48 MHz 的单片机上,遍历一个长度为 500 的数组,并判断是否有值等于 8,大约需要 62.5 微秒。这个时间只是一个估算值,实际情况还会受到编译器优化、内存访问速度等因素的影响。
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/yky189/article/details/144820136

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沙发
robertesth| | 2025-1-4 08:28 | 只看该作者
大多数单片机都内置了定时器,可以用来测量代码的运行时间。

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板凳
houjiakai| | 2025-1-5 11:27 | 只看该作者
单片机代码运行时间的计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。

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地板
claretttt| | 2025-1-5 12:16 | 只看该作者
通过外部工具如示波器或逻辑分析仪,可以更精确地测量代码的运行时间。

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5
lzmm| | 2025-1-5 13:57 | 只看该作者
内存访问速度也会影响代码的运行时间。如果代码中包含大量的内存访问操作,那么实际运行时间可能会比计算结果更长。

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6
mmbs| | 2025-1-5 16:07 | 只看该作者
单片机的主频决定了其每秒钟能够执行的指令数量。主频越高,单片机执行指令的速度越快。

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7
robincotton| | 2025-1-5 19:29 | 只看该作者
Keil IDE提供了强大的调试功能,可以用来测量代码的运行时间。

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8
jkl21| | 2025-1-7 19:26 | 只看该作者
一些高级的编译器工具链提供了代码性能分析的功能。这些功能可以在编译过程中或者在调试阶段分析代码的执行时间。它们通常是通过分析代码的指令序列和指令周期来估算运行时间。

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9
jonas222| | 2025-1-11 19:28 | 只看该作者
单片机一般都有定时器资源。通过在代码的起始位置启动定时器,在代码结束位置停止定时器,读取定时器的计数值,再结合定时器的时钟频率,就可以计算出代码的运行时间。

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10
rosemoore| | 2025-1-11 20:10 | 只看该作者
将逻辑分析仪的探头连接到单片机的相关引脚

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11
juliestephen| | 2025-1-11 22:05 | 只看该作者
要计算代码的运行时间,需要知道代码中包含的指令数量。这通常需要对代码进行逐条分析,或者通过编译器生成的汇编代码来确定。

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12
gygp| | 2025-1-17 08:59 | 只看该作者
大多数单片机的指令执行需要一定数量的时钟周期。例如,一个指令可能需要1个、2个或更多的时钟周期来完成。

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13
beacherblack| | 2025-1-17 14:35 | 只看该作者
很多单片机都有内置的定时器。例如,在51单片机中,可以利用定时器0或定时器1。

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14
primojones| | 2025-1-17 16:26 | 只看该作者
首先需要知道单片机的时钟频率,因为这直接影响到指令的执行速度。

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15
geraldbetty| | 2025-1-17 17:56 | 只看该作者
初始化定时器:配置定时器的时钟源、预分频器和计数器。
读取定时器值:在代码开始和结束处分别读取定时器的值。
计算时间差:通过计算两次读取值的差值,得到代码的运行时间。

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16
robertesth| | 2025-1-17 18:37 | 只看该作者
在某些开发环境中,可以使用软件计时函数来测量代码的运行时间。

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17
louliana| | 2025-1-17 19:30 | 只看该作者
对于更精确的时间测量,可以使用硬件定时器在代码段的开始和结束处打点,然后计算时间差。

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18
wwppd| | 2025-1-17 21:20 | 只看该作者
统计代码中每条指令的数量,包括循环、分支和其他控制结构中的指令。

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19
mikewalpole| | 2025-1-18 21:15 | 只看该作者
通过外部工具如示波器或逻辑分析仪,可以更精确地测量代码的运行时间。

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20
qiufengsd| | 2025-1-20 11:33 | 只看该作者
编译器可能会对代码进行优化,减少指令数量或改变指令的执行顺序。因此,实际运行时间可能会与计算结果有所不同。

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