示例1

Question

Arduino运行一行代码需要多长时间？或者从模拟引脚读取模拟值？

我尝试使用此代码来读取模拟读取时间：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  t1 = micros();
  val = analogRead(pin);
  t2 = micros();
  Serial.print(t2-t1);
}

它打印208微秒，但我在表格中读到的是读取模拟输入需要100微秒。我的代码有问题吗？

此代码用于读取单行代码的执行时间：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  t1 = micros();
  int x = 1 + 2;
  t2 = micros();
  Serial.print(t2-t1);
}

显示0微秒。这里发生了什么？我做错了什么？

Answer 1

一行Arduino代码没有固定的执行时间。

delay(1000);需要大约一秒钟才能运行，而Serial.print("Hello, World!");可能需要几百微秒才能运行。

这取决于线路的作用。单行Arduino代码可能会转换为1行或多行汇编代码。

Arduino代码中的简单for循环：

for (i=0; i<100; i++) {
    p[i] = i;
}

可能会在汇编代码中成为这个：

LDI     R19,0x00
MOVW    R30,R24
ST      Z+,R19
SUBI    R19,0xFF
CPI     R19,0x64
BRCS    PC-0x03

这也无法解决您的问题，因为汇编代码行不一定具有相同的执行时间。

你唯一能做的就是计算你感兴趣的部分。

回答您列出的具体示例：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  t1 = micros();
  val = analogRead(pin);
  t2 = micros();
  Serial.print(t2-t1);
}

val = analogRead(pin)的速度取决于几个因素。将值存储到寄存器（val =）将需要1个指令周期。从analogRead(pin)缓冲区读取模拟值（PIN）将需要一些指令。

示例2

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  t1 = micros();
  int x = 1 + 2;
  t2 = micros();
  Serial.print(t2-t1);
}

int x = 1 + 2;执行0微秒的原因是编译器优化了您编写的代码。由于变量x从未在其范围内使用，因此编译器只删除此行。这意味着这条线不在Arduino上，因此不会执行。所以你实际做的是：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  t1 = micros();
  t2 = micros();
  Serial.print(t2-t1);
}

即使它没有删除该行，添加的常量，即1 + 2也将优化为3，加法操作永远不会发生在Arduino上。

Answer 2

每行代码（在高级语言中称为语句）不会花费相同的时间来执行。

用极其简化的语言：

编译器将每个“语句”转换为机器代码“指令”的数量。指令数取决于声明。

例如：

x = a + b;
y = p + q + r + s;

在上面的例子中，第一个语句需要的指令少于第二个语句。

在RISC处理器（例如Arduino中使用的处理器）上，每条指令通常只需一个指令周期。因此，可以安全地假设每条指令花费相同的时间来执行。

附加说明：

val = analogRead(pin);

是对函数的调用，而函数又包含多个语句，这些语句被转换为多个指令。

int x = 1 + 2;

是一个简单的语句，将由编译器转换为许多指令。

我希望我已经涵盖了相关的基础知识。