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Arduino UNO R3自学笔记12 之 Arduino在调试过程中串口的使用

article 2024/11/20 9:12:26

注意：学习和写作过程中，部分资料搜集于互联网，如有侵权请联系删除。

前言：

1.使用场景

在日常调试过程中，可能会发生各种奇奇怪怪的问题，此时数据的可视化尤为重要，可视化不一定要让数据显示成各种表格、图形，折线啥的，哪怕是一个数，一个符号，都非常有用。

2.情景还原

有时候为了榨干单片机的性能，尽量在裸机编程过程会考虑代码的执行时间，而此时，我们可以借用Arduino的自身函数，加上串口来测试一段代码，下面给出一段代码：

void setup()
{  

Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
//A
    for(unsigned int m=0,m<100,i++)
    {
        for(unsigned int m=0,m<100,i++)
        {
            ;
        }
    }
//B
}

假设我们需要知道代码从A执行到B处的时间，那我们应该怎么做呢？

3.今日知识点

Arduino提供以下4种时间相关函数：

delay(num)函数，num表示时间(以毫秒为单位)，延时函数。

delayMicroseconds(num)函数,num表示时间(以微秒为单位),延时函数。

mills() 函数,返回Arduino板开始运行至此函数执行时的时间长度，返回值为毫秒。

micros() 函数，返回Arduino板开始运行至此函数执行时的时间长度，返回值为微秒数。

4.解决办法

有了以上函数的支撑，分别在A和B两点调用 mills()或者micros()，将得到两个值，作差，这样我们就可以得到他们的运行时间。再通过串口输出，我们就可以在看到时间了，完整测试代码如下：

void setup()
{  

Serial.begin(115200); //初始化串口，使用波特率115200，其余默认
}
void loop()
{
//A
 static uint32_t lastMillis = 0; //用于存储第一次获取的运行时间
 static uint32_t time0 = 0;      //用于存储时间差
 lastMillis = micros();          //获取运行时间
    for(unsigned int m=0;m<100;m++)  //一个嵌套，消耗CPU时间
    {
        for(unsigned int n=0;n<100;n++)
        {
           __asm__ __volatile__ ("nop"); //这是一个空指令，但是会花费一个周期去执行
        }
    }
//B
 time0=micros() - lastMillis;  //计算A到B的执行时间差
 delay(200);
 Serial.print("程序A点运行到B点耗时:  ");
 Serial.print(time0);
 Serial.println("微秒");
}