本文分別通過操作寄存器和調(diào)用庫函數(shù)的方式，對比測試STM32讀寫IO時間。

硬件環(huán)境

主控芯片：STM32F103ZET6

外部晶振：8MHZ

系統(tǒng)主頻：72MHZ

1.操作寄存器的方式讀取IO

軟件在線調(diào)試界面

示波器輸出波形

分析：在while（1）中循環(huán)翻轉(zhuǎn)PA3輸出電平。

通過在線調(diào)試的方式，可以看出1條C語句：GPIOA -> BSRR = 1<<3;//PA3輸出高電平

對應3條匯編指令：MOVS r0,#0x08 ;把立即數(shù)0x08傳送給寄存器r0

LDRr1,[PC,#8] ;從地址（PC+8）處讀取一個字到寄存器r1

STRr0,[r1,#0x00] ;把r0中的低字節(jié)存儲到地址(r1+0)處

由于Cortex-M3的大部分匯編指令均為單周期指令，理論上PA3輸出高電平為3個時鐘周期，

即3*（1/72）us = 42ns,經(jīng)示波器實測輸出高電平時間約為：42ns左右。

注意：示波器實測輸出低電平時間明顯比輸出高電平時間長，原因每一次循環(huán)結(jié)束，都要進行新一次while循環(huán)判斷，即while(1)判斷也要浪費時間的，差不多8個指令周期左右。

2.調(diào)用庫函數(shù)的方式讀取IO

軟件在線調(diào)試界面

示波器輸出波形

分析：在while（1）中循環(huán)翻轉(zhuǎn)PA3輸出電平。

通過在線調(diào)試的方式，可以看出1條C語句：GPIO_SetBits(GPIOA , GPIO_Pin_3);//PA3 = 1

對應的匯編指令為：MOVSr1,#0x08

LDRr0,[pc,#12]

BL.WGPIO_SetBits(0x080002FE)

其中第3條匯編指令為跳轉(zhuǎn)指令，即跳轉(zhuǎn)到函數(shù)GPIO_SetBits()的地址處繼續(xù)執(zhí)行。

執(zhí)行GPIO_SetBits(GPIOA , GPIO_Pin_3);//PA3 = 1所用的時間通過示波器可以測出來。

從示波器輸出波形來看，波形周期為708ns,減去while(1)循環(huán)跳轉(zhuǎn)指令110ns,則通過調(diào)用庫函數(shù)輸出高低電平用時約為300ns,為21個時鐘周期，比直接操作寄存器多用時約260ns。

3.STM32中斷時間測試

使能滴答定時器Systick,配置每1us產(chǎn)生一次中斷，中斷服務函數(shù)為空，測試從產(chǎn)生中斷、保護現(xiàn)場、進入中斷服務函數(shù)、到恢復現(xiàn)場所用時間。

軟件在線調(diào)試界面

示波器輸出波形

由示波器輸出波形可以計算出保存現(xiàn)場、進入中斷服務函數(shù)、恢復現(xiàn)場的時間為（475-195）約280ns,約為20個時鐘周期。配置滴答定時器不同中斷周期，經(jīng)實測最小周期為1us時，即計數(shù)72個，能夠正常進入中斷，程序正常。若定時周期小于1us，則定時時間不準確，定時周期接近于1us,原因分析為定時時間太短，內(nèi)核來不及響應中斷。