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單片機(jī)有哪些延時(shí)方法詳細(xì)介紹

作者: 時(shí)間:2013-01-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

實(shí)現(xiàn)延時(shí)通常有兩種方法:一種是硬件延時(shí),要用到定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,這種方法可以提高CPU的工作效率,也能做到精確延時(shí);另一種是軟件延時(shí),這種方法主要采用循環(huán)體進(jìn)行。1 使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)精確延時(shí)

系統(tǒng)一般常選用11.059 2 MHz、12 MHz或6 MHz晶振。第一種更容易產(chǎn)生各種標(biāo)準(zhǔn)的波特率,后兩種的一個(gè)機(jī)器周期分別為1 μs和2 μs,便于精確延時(shí)。本程序中假設(shè)使用頻率為12 MHz的晶振。最長的延時(shí)時(shí)間可達(dá)216=65 536 μs。若定時(shí)器工作在方式2,則可實(shí)現(xiàn)極短時(shí)間的精確延時(shí);如使用其他定時(shí)方式,則要考慮重裝定時(shí)初值的時(shí)間(重裝定時(shí)器初值占用2個(gè)機(jī)器周期)。

在實(shí)際應(yīng)用中,定時(shí)常采用中斷方式,如進(jìn)行適當(dāng)?shù)难h(huán)可實(shí)現(xiàn)幾秒甚至更長時(shí)間的延時(shí)。使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器延時(shí)從程序的執(zhí)行效率和穩(wěn)定性兩方面考慮都是最佳的方案。但應(yīng)該注意,C51編寫的中斷服務(wù)程序編譯后會(huì)自動(dòng)加上PUSH ACC、PUSH PSW、POP PSW和POP ACC語句,執(zhí)行時(shí)占用了4個(gè)機(jī)器周期;如程序中還有計(jì)數(shù)值加1語句,則又會(huì)占用1個(gè)機(jī)器周期。這些語句所消耗的時(shí)間在計(jì)算定時(shí)初值時(shí)要考慮進(jìn)去,從初值中減去以達(dá)到最小誤差的目的。

2 軟件延時(shí)與時(shí)間計(jì)算

在很多情況下,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器經(jīng)常被用作其他用途,這時(shí)候就只能用軟件方法延時(shí)。下面介紹幾種軟件延時(shí)的方法。

2.1 短暫延時(shí)

可以在C文件中通過使用帶_NOP_( )語句的函數(shù)實(shí)現(xiàn),定義一系列不同的延時(shí)函數(shù),如Delay10us( )、Delay25us( )、Delay40us( )等存放在一個(gè)自定義的C文件中,需要時(shí)在主程序中直接調(diào)用。如延時(shí)10 μs的延時(shí)函數(shù)可編寫如下:

void Delay10us( ) {

_NOP_( );

_NOP_( );

_NOP_( );

_NOP_( );

_NOP_( );

_NOP_( );

}

Delay10us( )函數(shù)中共用了6個(gè)_NOP_( )語句,每個(gè)語句執(zhí)行時(shí)間為1 μs。主函數(shù)調(diào)用Delay10us( )時(shí),先執(zhí)行一個(gè)LCALL指令(2 μs),然后執(zhí)行6個(gè)_NOP_( )語句(6 μs),最后執(zhí)行了一個(gè)RET指令(2 μs),所以執(zhí)行上述函數(shù)時(shí)共需要10 μs。  可以把這一函數(shù)當(dāng)作基本延時(shí)函數(shù),在其他函數(shù)中調(diào)用,即嵌套調(diào)用[4],以實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間的延時(shí);但需要注意,如在Delay40us( )中直接調(diào)用4次Delay10us( )函數(shù),得到的延時(shí)時(shí)間將是42 μs,而不是40 μs。這是因?yàn)閳?zhí)行Delay40us( )時(shí),先執(zhí)行了一次LCALL指令(2 μs),然后開始執(zhí)行第一個(gè)Delay10us( ),執(zhí)行完最后一個(gè)Delay10us( )時(shí),直接返回到主程序。依此類推,如果是兩層嵌套調(diào)用,如在Delay80us( )中兩次調(diào)用Delay40us( ),則也要先執(zhí)行一次LCALL指令(2 μs),然后執(zhí)行兩次Delay40us( )函數(shù)(84 μs),所以,實(shí)際延時(shí)時(shí)間為86 μs。簡言之,只有最內(nèi)層的函數(shù)執(zhí)行RET指令。該指令直接返回到上級(jí)函數(shù)或主函數(shù)。如在Delay80μs( )中直接調(diào)用8次Delay10us( ),此時(shí)的延時(shí)時(shí)間為82 μs。通過修改基本延時(shí)函數(shù)和適當(dāng)?shù)慕M合調(diào)用,上述方法可以實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間的延時(shí)。

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