如何计算裸机单片机CPU使用率

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已于 2022-12-19 13:51:04 修改

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分类专栏：单片机文章标签：单片机嵌入式硬件

于 2022-12-19 13:28:16 首次发布

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本文探讨了如何通过1ms定时器和IO口状态监控来估算单片机CPU的使用率，强调了中断嵌套的重要性，并提出提高精度的方法，如事件时间需超过1ms。同时，作者还提及了利用示波器进行更精细的时间测量的可能性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

为什么要算

在没有操作系统的情况下粗略评估下算法的性能或者处理的速度（裸机使用率肯定100%）

前提

程序设计是按照状态机或者大循环（即设计的程序框架是方便统计的）

设计思路

使用一个1ms的定时器，使用此定时器需要确保可以进行中断嵌套
在主轮询或者中断的时候，即有事件发生的时候，将某一个标志量置1，空闲，置0（我这里是通过将一个IO口置0，代表忙，1代表空闲），在1ms定时器里判断是否为1或者0，当计时到1000的时候判断1和0的比例即可判断出单片机CPU的使用率。
可供参考的程序如下

Uint32 count_ON=0,count_OFF=0,count_s=0;
interrupt void CpuTimer2_ISR(void){
    EALLOW;
        if(GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIO49 == 1){
            count_ON++;
        }
        if(GpioDataRegs.GPBDAT.bit.GPIO49 == 0){
            count_OFF++;
        }
    count_s++;
    if(count_s>1000){
        count_s=0;
        cpu_utilze = (count_OFF*100)/(count_ON+count_OFF);
        count_OFF=0;
        count_ON=0;
    }
    EDIS;
}