怎样编写精确的延时函数

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时间:2019-05-28

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1、实现延时通常有两种方法:一种是硬件延时,要用到定时器/计数器,这种方法可以提高CPU的工作效率,也能做到精确延时;另一种是软件延时,这种方法主要采用循环体进行。1使用定时器/计数器实现精确延时  单片机系统一般常选用11.0592MHz、12MHz或6MHz晶振。第一种更容易产生各种标准的波特率,后两种的一个机器周期分别为1μs和2μs,便于精确延时。本程序中假设使用频率为12MHz的晶振。最长的延时时间可达216=65536μs。若定时器工作在方式2,则可实现极短时间的精确延时;如使用其他定时方

2、式,则要考虑重装定时初值的时间(重装定时器初值占用2个机器周期)。  在实际应用中,定时常采用中断方式,如进行适当的循环可实现几秒甚至更长时间的延时。使用定时器/计数器延时从程序的执行效率和稳定性两方面考虑都是最佳的方案。但应该注意,C51编写的中断服务程序编译后会自动加上PUSHACC、PUSHPSW、POPPSW和POPACC语句,执行时占用了4个机器周期;如程序中还有计数值加1语句,则又会占用1个机器周期。这些语句所消耗的时间在计算定时初值时要考虑进去,从初值中减去以达到最小误差的目的。2软

3、件延时与时间计算  在很多情况下,定时器/计数器经常被用作其他用途,这时候就只能用软件方法延时。下面介绍几种软件延时的方法。2.1短暂延时  可以在C文件中通过使用带_NOP_()语句的函数实现,定义一系列不同的延时函数,如Delay10us()、Delay25us()、Delay40us()等存放在一个自定义的C文件中,需要时在主程序中直接调用。如延时10μs的延时函数可编写如下:voidDelay10us(){    _NOP_();    _NOP_();    _NOP_();    _N

4、OP_();    _NOP_();    _NOP_();  }  Delay10us()函数中共用了6个_NOP_()语句,每个语句执行时间为1μs。主函数调用Delay10us()时,先执行一个LCALL指令(2μs),然后执行6个_NOP_()语句(6μs),最后执行了一个RET指令(2μs),所以执行上述函数时共需要10μs。  可以把这一函数当作基本延时函数,在其他函数中调用,即嵌套调用[4],以实现较长时间的延时;但需要注意,如在Delay40us()中直接调用4次Delay10

5、us()函数,得到的延时时间将是42μs,而不是40μs。这是因为执行Delay40us()时,先执行了一次LCALL指令(2μs),然后开始执行第一个Delay10us(),执行完最后一个Delay10us()时,直接返回到主程序。依此类推,如果是两层嵌套调用,如在Delay80us()中两次调用Delay40us(),则也要先执行一次LCALL指令(2μs),然后执行两次Delay40us()函数(84μs),所以,实际延时时间为86μs。简言之,只有最内层的函数执行RET指令。该指令直接返回

6、到上级函数或主函数。如在Delay80μs()中直接调用8次Delay10us(),此时的延时时间为82μs。通过修改基本延时函数和适当的组合调用,上述方法可以实现不同时间的延时。2.2在C51中嵌套汇编程序段实现延时  在C51中通过预处理指令#pragmaasm和#pragmaendasm可以嵌套汇编语言语句。用户编写的汇编语言紧跟在#pragmaasm之后,在#pragmaendasm之前结束。  如:#pragmaasm    …    汇编语言程序段    …    #pragmaend

7、asm  延时函数可设置入口参数,可将参数定义为unsignedchar、int或long型。根据参数与返回值的传递规则,这时参数和函数返回值位于R7、R7R6、R7R6R5中。在应用时应注意以下几点:  ◆#pragmaasm、#pragmaendasm不允许嵌套使用;  ◆在程序的开头应加上预处理指令#pragmaasm,在该指令之前只能有注释或其他预处理指令;  ◆当使用asm语句时,编译系统并不输出目标模块,而只输出汇编源文件;  ◆asm只能用小写字母,如果把asm写成大写,编译系统就把

8、它作为普通变量;  ◆#pragmaasm、#pragmaendasm和asm只能在函数内使用。  将汇编语言与C51结合起来,充分发挥各自的优势,无疑是单片机开发人员的最佳选择。2.3使用示波器确定延时时间   利用示波器来测定延时程序执行时间。方法如下:编写一个实现延时的函数,在该函数的开始置某个I/O口线如P1.0为高电平,在函数的最后清P1.0为低电平。在主程序中循环调用该延时函数,通过示波器测量P1.0引脚上的高电平时间即可确定延时函数的执行时间。方法如下:sbitT_p

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