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標(biāo)題:
單片機(jī)C語(yǔ)言的延時(shí)
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作者:
daming
時(shí)間:
2014-12-30 15:38
標(biāo)題:
單片機(jī)C語(yǔ)言的延時(shí)
標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言中沒(méi)有空語(yǔ)句。但在單片機(jī)的C語(yǔ)言編程中，經(jīng)常需要用幾個(gè)空指令產(chǎn)生短延時(shí)的效果。
這在匯編語(yǔ)言中很容易實(shí)現(xiàn)，寫幾個(gè)nop就行了。
在keil C51中，直接調(diào)用庫(kù)函數(shù)：
#include<intrins.h> // 聲明了void _nop_(void);
_nop_(); // 產(chǎn)生一條NOP指令
作用：對(duì)于延時(shí)很短的，要求在us級(jí)的，采用“_nop_”函數(shù)，這個(gè)函數(shù)相當(dāng)匯編NOP指令，延時(shí)幾微秒。
NOP指令為單周期指令，可由晶振頻率算出延時(shí)時(shí)間，對(duì)于12M晶振，延時(shí)1uS。
對(duì)于延時(shí)比較長(zhǎng)的，要求在大于10us，采用C51中的循環(huán)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在選擇C51中循環(huán)語(yǔ)句時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題
第一、定義的C51中循環(huán)變量，盡量采用無(wú)符號(hào)字符型變量。
第二、在FOR循環(huán)語(yǔ)句中，盡量采用變量減減來(lái)做循環(huán)。
第三、在do…while，while語(yǔ)句中，循環(huán)體內(nèi)變量也采用減減方法。
這因?yàn)樵贑51編譯器中，對(duì)不同的循環(huán)方法，采用不同的指令來(lái)完成的。
下面舉例說(shuō)明：
unsigned char I;
for(i=0;i<255;i++);
unsigned char I;
for(i=255;i>0;i--);
其中，第二個(gè)循環(huán)語(yǔ)句C51編譯后，就用DJNZ指令來(lái)完成，相當(dāng)于如下指令：
MOV 09H，＃0FFH
LOOP： DJNZ 09H，LOOP
指令相當(dāng)簡(jiǎn)潔，也很好計(jì)算精確的延時(shí)時(shí)間。
同樣對(duì)do…while，while循環(huán)語(yǔ)句中，也是如此
例：
unsigned char n;
n=255;
do{n--}
while(n);
或
n=255;
while(n)
{n--};
這兩個(gè)循環(huán)語(yǔ)句經(jīng)過(guò)C51編譯之后，形成DJNZ來(lái)完成的方法，
故其精確時(shí)間的計(jì)算也很方便。
其三：對(duì)于要求精確延時(shí)時(shí)間更長(zhǎng)，這時(shí)就要采用循環(huán)嵌套
的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，循環(huán)嵌套的方法常用于達(dá)到ms級(jí)的延時(shí)。
對(duì)于循環(huán)語(yǔ)句同樣可以采用for，do…while，while結(jié)構(gòu)來(lái)完
成，每個(gè)循環(huán)體內(nèi)的變量仍然采用無(wú)符號(hào)字符變量。
unsigned char i,j
for(i=255;i>0;i--)
for(j=255;j>0;j--);
或
unsigned char i,j
i=255;
do{j=255;
do{j--}
while(j);
i--;
}
while(i);
或
unsigned char i,j
i=255;
while(i)
{j=255;
while(j)
{j--};
i--;
}
這三種方法都是用DJNZ指令嵌套實(shí)現(xiàn)循環(huán)的，由C51編
譯器用下面的指令組合來(lái)完成的
MOV R7，＃0FFH
LOOP2： MOV R6，＃0FFH
LOOP1： DJNZ R6，LOOP1
DJNZ R7，LOOP2
這些指令的組合在匯編語(yǔ)言中采用DJNZ指令來(lái)做延時(shí)用，
因此它的時(shí)間精確計(jì)算也是很簡(jiǎn)單，假上面變量i的初
值為m，變量j的初值為n，則總延時(shí)時(shí)間為：m×（n×T＋T），
其中T為DJNZ指令執(zhí)行時(shí)間（DJNZ指令為雙周期指令）。
這里的+T為MOV這條指令所使用的時(shí)間。
同樣對(duì)于更長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)，可以采用多重循環(huán)來(lái)完成。
只要在程序設(shè)計(jì)循環(huán)語(yǔ)句時(shí)注意以上幾個(gè)問(wèn)題。
下面給出有關(guān)在C51中延時(shí)子程序設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問(wèn)題
1、在C51中進(jìn)行精確的延時(shí)子程序設(shè)計(jì)時(shí)，盡量不要
或少在延時(shí)子程序中定義局部變量，所有的延時(shí)子程
序中變量通過(guò)有參函數(shù)傳遞。
2、在延時(shí)子程序設(shè)計(jì)時(shí)，采用do…while，結(jié)構(gòu)做循
環(huán)體要比f(wàn)or結(jié)構(gòu)做循環(huán)體好。
3、在延時(shí)子程序設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行循環(huán)體嵌套時(shí)，采用
先內(nèi)循環(huán)，再減減比先減減，再內(nèi)循環(huán)要好。
unsigned char delay(unsigned char i,unsigned char j,unsigned char k)
{unsigned char b,c;
b="j";
c="k";
do{
do{
do{k--};
while(k);
k="c";
j--;};
while(j);
j=b;
i--;};
while(i);
}
這精確延時(shí)子程序就被C51編譯為有下面的指令組合完成
delay延時(shí)子程序如下：
MOV R6，05H
MOV R4，03H
C0012： DJNZ R3， C0012
MOV R3，04H
DJNZ R5， C0012
MOV R5，06H
DJNZ R7， C0012
RET
假設(shè)參數(shù)變量i的初值為m，參數(shù)變量j的初值為n，參數(shù)
變量k的初值為l，則總延時(shí)時(shí)間為：l×（n×（m×T＋2T）＋2T）＋3T，
其中T為DJNZ和MOV指令執(zhí)行的時(shí)間。當(dāng)m=n=l時(shí)，精確延時(shí)為9T，最短；
當(dāng)m=n=l=256時(shí)，精確延時(shí)到16908803T，最長(zhǎng)。
-----------------------------------------------------------------------------------------
采用軟件定時(shí)的計(jì)算方法
利用指令執(zhí)行周期設(shè)定，以下為一段延時(shí)程序：
指令 周期
MOV 1
DJNZ 2
NOP 1
采用循環(huán)方式定時(shí)，有程序：
MOV R5,#TIME2 ;周期1
LOOP1: MOV R6,#TIME1 ; 1
LOOP2: NOP ; 1
NOP ; 1
DJNZ R6,LOOP2 ; 2
DJNZ R5,LOOP1 ; 2
定時(shí)數(shù)=(TIME1*4+2+1)*TIM2*2+4
剛剛又學(xué)了一條，用_nop_();時(shí)記得加上#include <intrins.h> 頭文件
如：
//==================
#include <intrins.h> //包含庫(kù)函數(shù)
......
......
//============
......
......
_nop_(); //引用庫(kù)函數(shù)
敬禮。
我一直都是借助仿真軟件編。一點(diǎn)一點(diǎn)試時(shí)間。
C語(yǔ)言最大的缺點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性差,我在網(wǎng)上到看了一些關(guān)于延時(shí)的討論,其中有篇文章
51單片機(jī) Keil C 延時(shí)程序的簡(jiǎn)單研究,作者：InfiniteSpace Studio/isjfk
寫得不錯(cuò),他是用while(--i);產(chǎn)生DJNZ 來(lái)實(shí)現(xiàn)精確延時(shí),后來(lái)有人說(shuō)如果while里面不能放其它語(yǔ)句,否則也不行,用do-while就可以,具體怎樣我沒(méi)有去試.所有這些都沒(méi)有給出具體的實(shí)例程序來(lái).還看到一些延時(shí)的例子多多少少總有點(diǎn)延時(shí)差.為此我用for循環(huán)寫了幾個(gè)延時(shí)的子程序貼上來(lái),希望能對(duì)初學(xué)者有所幫助.(晶振12MHz,一個(gè)機(jī)器周期1us.)
一. 500ms延時(shí)子程序
程序:
void delay500ms(void)
{
unsigned char i,j,k;
for(i=15;i>0;i--)
for(j=202;j>0;j--)
for(k=81;k>0;k--);
}
產(chǎn)生的匯編:
C:0x0800 7F0F MOV R7,#0x0F
C:0x0802 7ECA MOV R6,#0xCA
C:0x0804 7D51 MOV R5,#0x51
C:0x0806 DDFE DJNZ R5,C:0806
C:0x0808 DEFA DJNZ R6,C:0804
C:0x080A DFF6 DJNZ R7,C:0802
C:0x080C 22 RET
計(jì)算分析:
程序共有三層循環(huán)
一層循環(huán)n:R5*2 = 81*2 = 162us DJNZ 2us
二層循環(huán)m:R6*(n+3) = 202*165 = 33330us DJNZ 2us + R5賦值 1us = 3us
三層循環(huán): R7*(m+3) = 15*33333 = 499995us DJNZ 2us + R6賦值 1us = 3us
循環(huán)外: 5us 子程序調(diào)用 2us + 子程序返回 2us + R7賦值 1us = 5us
延時(shí)總時(shí)間 = 三層循環(huán) + 循環(huán)外 = 499995+5 = 500000us =500ms
計(jì)算公式:延時(shí)時(shí)間=[(2*R5+3)*R6+3]*R7+5
二. 200ms延時(shí)子程序
程序:
void delay200ms(void)
{
unsigned char i,j,k;
for(i=5;i>0;i--)
for(j=132;j>0;j--)
for(k=150;k>0;k--);
}
產(chǎn)生的匯編
C:0x0800 7F05 MOV R7,#0x05
C:0x0802 7E84 MOV R6,#0x84
C:0x0804 7D96 MOV R5,#0x96
C:0x0806 DDFE DJNZ R5,C:0806
C:0x0808 DEFA DJNZ R6,C:0804
C:0x080A DFF6 DJNZ R7,C:0802
C:0x080C 22 RET
三. 10ms延時(shí)子程序
程序:
void delay10ms(void)
{
unsigned char i,j,k;
for(i=5;i>0;i--)
for(j=4;j>0;j--)
for(k=248;k>0;k--);
}
產(chǎn)生的匯編
C:0x0800 7F05 MOV R7,#0x05
C:0x0802 7E04 MOV R6,#0x04
C:0x0804 7DF8 MOV R5,#0xF8
C:0x0806 DDFE DJNZ R5,C:0806
C:0x0808 DEFA DJNZ R6,C:0804
C:0x080A DFF6 DJNZ R7,C:0802
C:0x080C 22 RET
四. 1s延時(shí)子程序
程序:
void delay1s(void)
{
unsigned char h,i,j,k;
for(h=5;h>0;h--)
for(i=4;i>0;i--)
for(j=116;j>0;j--)
for(k=214;k>0;k--);
}
產(chǎn)生的匯編
C:0x0800 7F05 MOV R7,#0x05
C:0x0802 7E04 MOV R6,#0x04
C:0x0804 7D74 MOV R5,#0x74
C:0x0806 7CD6 MOV R4,#0xD6
C:0x0808 DCFE DJNZ R4,C:0808
C:0x080A DDFA DJNZ R5,C:0806
C:0x080C DEF6 DJNZ R6,C:0804
C:0x080E DFF2 DJNZ R7,C:0802
C:0x0810 22 RET
在精確延時(shí)的計(jì)算當(dāng)中,最容易讓人忽略的是計(jì)算循環(huán)外的那部分延時(shí),在對(duì)時(shí)間要求不高的場(chǎng)合,這部分對(duì)程序不會(huì)造成影響
作者:
匆匆那年
時(shí)間:
2015-5-11 20:25
看不懂
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