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C51规划中几种准确延时办法

单片机因具有体积小、功能强、成本低以及便于实现分布式控制而有非常广泛的应用领域[1]。单片机开发者在编制各种应用程序时经常会遇到实现

单片机因具有体积小、功用强、成本低以及便于完成分布式控制而有十分广泛的运用领域[1]。单片机开发者在编制各种运用程序时经常会遇到完成准确延时的问题,比方按键去抖、数据传输等操作都要在程序中刺进一段或几段延时,时刻从几十微秒到几秒。有时还要求有很高的精度,如运用单总线芯片DS18B20时,答应差错范围在十几微秒以内[2],不然,芯片无法作业。用51汇编言语写程序时,这种问题很简单得到解决,而现在开发嵌入式体系软件的干流东西为C言语,用C51写延时程序时需求一些技巧[3]。因而,在多年单片机开发经历的基础上,介绍几种有用的编制准确延时程序和核算程序履行时刻的办法。

完成延时一般有两种办法:一种是硬件延时,要用到守时器/计数器,这种办法能够进步CPU的作业功率,也能做到准确延时;另一种是软件延时,这种办法首要选用循环体进行。

1 运用守时器/计数器完成准确延时

单片机体系一般常选用11.059 2 MHz、12 MHz或6 MHz晶振。第一种更简单发生各种规范的波特率,后两种的一个机器周期分别为1 μs和2 μs,便于准确延时。本程序中假定运用频率为12 MHz的晶振。最长的延时时刻可达216=65 536 μs。若守时器作业在办法2,则可完成极短时刻的准确延时;如运用其他守时办法,则要考虑重装守时初值的时刻(重装守时器初值占用2个机器周期)。

在实践运用中,守经常选用中止办法,如进行恰当的循环可完成几秒乃至更长时刻的延时。运用守时器/计数器延时从程序的履行功率和稳定性两方面考虑都是最佳的计划。但应该留意,C51编写的中止服务程序编译后会主动加上PUSH ACC、PUSH PSW、POP PSW和POP ACC句子,履行时占用了4个机器周期;如程序中还有计数值加1句子,则又会占用1个机器周期。这些句子所耗费的时刻在核算守时初值时要考虑进去,从初值中减去以到达最小差错的意图。

2 软件延时与时刻核算

在许多情况下,守时器/计数器经常被用作其他用处,这时候就只能用软件办法延时。下面介绍几种软件延时的办法。

2.1 时刻短延时

能够在C文件中经过运用带_NOP_( )句子的函数完成,界说一系列不同的延时函数,如Delay10us( )、Delay25us( )、Delay40us( )等存放在一个自界说的C文件中,需求时在主程序中直接调用。如延时10 μs的延时函数可编写如下:

Delay10us( )函数中共用了6个_NOP_( )句子,每个句子履行时刻为1 μs。主函数调用Delay10us( )时,先履行一个LCALL指令(2 μs),然后履行6个_NOP_( )句子(6 μs),最终履行了一个RET指令(2 μs),所以履行上述函数时共需求10 μs。能够把这一函数当作根本延时函数,在其他函数中调用,即嵌套调用[4],以完成较长时刻的延时;但需求留意,如在Delay40us( )中直接调用4次Delay10us( )函数,得到的延时时刻将是42 μs,而不是40 μs。这是由于履行Delay40us( )时,先履行了一次LCALL指令(2 μs),然后开端履行第一个Delay10us( ),履行完最终一个Delay10us( )时,直接回来到主程序。依此类推,如果是两层嵌套调用,如在Delay80us( )中两次调用Delay40us( ),则也要先履行一次LCALL指令(2 μs),然后履行两次Delay40us( )函数(84 μs),所以,实践延时时刻为86 μs。简言之,只要最内层的函数履行RET指令。该指令直接回来到上级函数或主函数。如在Delay80μs( )中直接调用8次Delay10us( ),此刻的延时时刻为82 μs。经过修正根本延时函数和恰当的组合调用,上述办法能够完成不同时刻的延时。

2.2 在C51中嵌套汇编程序段完成延时

在C51中经过预处理指令#pragma asm和#pragma endasm能够嵌套汇编言句子子。用户编写的汇编言语紧跟在#pragma asm之后,在#pragma endasm之前完毕。

如:#pragma asm

汇编言语程序段

#pragma endasm

延时函数可设置进口参数,可将参数界说为unsigned char、int或long型。依据参数与回来值的传递规矩,这时参数和函数回来值坐落R7、R7R6、R7R6R5中。在运用时应留意以下几点:

◆ #pragma asm、#pragma endasm不答应嵌套运用;

◆ 在程序的最初应加上预处理指令#pragma asm,在该指令之前只能有注释或其他预处理指令;

◆ 当运用asm句子时,编译体系并不输出方针模块,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,编译体系就把它作为一般变量;

◆ #pragma asm、#pragma endasm和 asm只能在函数内运用。

将汇编言语与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挑选。

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