51微控制器中怎麼得到精確延時

2021-03-08 16:04:39 字數 3864 閱讀 8738

1樓:匿名使用者

51微控制器的幾種精確延時實現延時通常有兩

種方法:一種是硬體延時,要用到定時器/計數器,這種方法可以提高cpu的工作效率,也能做到精確延時;另一種是軟體延時,這種方法主要採用迴圈體進行。

1 使用定時器/計數器實現精確延時

微控制器系統一般常選用11.059 2 mhz、12 mhz或6 mhz晶振。第一種更容易產生各種標準的波特率,後兩種的一個機器週期分別為1 μs和2 μs,便於精確延時。

本程式中假設使用頻率為12 mhz的晶振。最長的延時時間可達216=65 536 μs。若定時器工作在方式2,則可實現極短時間的精確延時;如使用其他定時方式,則要考慮重灌定時初值的時間(重灌定時器初值佔用2個機器週期)。

在實際應用中,定時常採用中斷方式,如進行適當的迴圈可實現幾秒甚至更長時間的延時。使用定時器/計數器延時從程式的執行效率和穩定性兩方面考慮都是最佳的方案。但應該注意,c51編寫的中斷服務程式編譯後會自動加上push acc、push psw、pop psw和pop acc語句,執行時佔用了4個機器週期;如程式中還有計數值加1語句,則又會佔用1個機器週期。

這些語句所消耗的時間在計算定時初值時要考慮進去,從初值中減去以達到最小誤差的目的。

2 軟體延時與時間計算

在很多情況下,定時器/計數器經常被用作其他用途,這時候就只能用軟體方法延時。下面介紹幾種軟體延時的方法。

2.1 短暫延時

可以在c檔案中通過使用帶_nop_( )語句的函式實現,定義一系列不同的延時函式,如delay10us( )、delay25us( )、delay40us( )等存放在一個自定義的c檔案中,需要時在主程式中直接呼叫。如延時10 μs的延時函式可編寫如下:

void delay10us( )

delay10us( )函式中共用了6個_nop_( )語句,每個語句執行時間為1 μs。主函式呼叫delay10us( )時,先執行一個lcall指令(2 μs),然後執行6個_nop_( )語句(6 μs),最後執行了一個ret指令(2 μs),所以執行上述函式時共需要10 μs。 可以把這一函式當作基本延時函式,在其他函式中呼叫,即巢狀呼叫\[4\],以實現較長時間的延時;但需要注意,如在delay40us( )中直接呼叫4次delay10us( )函式,得到的延時時間將是42 μs,而不是40 μs。

這是因為執行delay40us( )時,先執行了一次lcall指令(2 μs),然後開始執行第一個delay10us( ),執行完最後一個delay10us( )時,直接返回到主程式。依此類推,如果是兩層巢狀呼叫,如在delay80us( )中兩次呼叫delay40us( ),則也要先執行一次lcall指令(2 μs),然後執行兩次delay40us( )函式(84 μs),所以,實際延時時間為86 μs。簡言之,只有最內層的函式執行ret指令。

該指令直接返回到上級函式或主函式。如在delay80μs( )中直接呼叫8次delay10us( ),此時的延時時間為82 μs。通過修改基本延時函式和適當的組合呼叫,上述方法可以實現不同時間的延時。

2.2 在c51中巢狀匯程式設計序段實現延時

在c51中通過預處理指令#pragma a**和#pragma enda**可以巢狀組合語言語句。使用者編寫的組合語言緊跟在#pragma a**之後,在#pragma enda**之前結束。

如:#pragma a**

… 組合語言程式段

… #pragma enda**

延時函式可設定入口引數,可將引數定義為unsigned char、int或long型。根據引數與返回值的傳遞規則,這時引數和函式返回值位於r7、r7r6、r7r6r5中。在應用時應注意以下幾點:

◆ #pragma a**、#pragma enda**不允許巢狀使用;

◆ 在程式的開頭應加上預處理指令#pragma a**,在該指令之前只能有註釋或其他預處理指令;

◆ 當使用a**語句時,編譯系統並不輸出目標模組,而只輸出彙編原始檔;

◆ a**只能用小寫字母,如果把a**寫成大寫,編譯系統就把它作為普通變數;

◆ #pragma a**、#pragma enda**和 a**只能在函式內使用。

將組合語言與c51結合起來,充分發揮各自的優勢,無疑是微控制器開發人員的最佳選擇。

2.3 使用示波器確定延時時間

利用示波器來測定延時程式執行時間。方法如下:編寫一個實現延時的函式,在該函式的開始置某個i/o口線如p1.

0為高電平,在函式的最後清p1.0為低電平。在主程式中迴圈呼叫該延時函式,通過示波器測量p1.

0引腳上的高電平時間即可確定延時函式的執行時間。方法如下:

sbit t_point = p1^0;

void dly1ms(void)

} t_point = 0;

for(i=0;i<1;i++)

} }} void main (void)

把p1.0接入示波器,執行上面的程式,可以看到p1.0輸出的波形為週期是3 ms的方波。

其中,高電平為2 ms,低電平為1 ms,即for迴圈結構「for(j=0;j<124;j++) 」的執行時間為1 ms。通過改變迴圈次數,可得到不同時間的延時。當然,也可以不用for迴圈而用別的語句實現延時。

這裡討論的只是確定延時的方法。

2.4 使用反彙編工具計算延時時間

用keil c51中的反彙編工具計算延時時間,在反彙編視窗中可用源程式和彙編程式的混合**或彙編**顯示目標應用程式。為了說明這種方法,還使用「for (i=0;i

c:0x000fe4clra//1t

c:0x0010femovr6,a//1t

c:0x0011eemova,r6//1t

c:0x0012c3clrc//1t

c:0x00139fsubba,dlyt //1t

c:0x00145003jncc:0019//2t

c:0x00160e incr6//1t

c:0x001780f8sjmpc:0011//2t

可以看出,0x000f~0x0017一共8條語句,分析語句可以發現並不是每條語句都執行dlyt次。核心迴圈只有0x0011~0x0017共6條語句,總共8個機器週期,第1次迴圈先執行「clr a」和「mov r6,a」兩條語句,需要2個機器週期,每迴圈1次需要8個機器週期,但最後1次迴圈需要5個機器週期。dlyt次核心迴圈語句消耗(2+dlyt×8+5)個機器週期,當系統採用12 mhz時,精度為7 μs。

當採用while (dlyt--)迴圈體時,dlyt的值存放在r7中。相對應的彙編**如下:

c:0x000fae07movr6, r7//1t

c:0x00111f decr7//1t

c:0x0012ee mova,r6//1t

c:0x001370fajnzc:000f//2t

迴圈語句執行的時間為(dlyt+1)×5個機器週期,即這種迴圈結構的延時精度為5 μs。

通過實驗發現,如將while (dlyt--)改為while (--dlyt),經過反彙編後得到如下**:

c:0x0014dffe djnzr7,c:0014//2t

可以看出,這時**只有1句,共佔用2個機器週期,精度達到2 μs,迴圈體耗時dlyt×2個機器週期;但這時應該注意,dlyt初始值不能為0。

注意:計算時間時還應加上函式呼叫和函式返回各2個機器週期時間。

2樓:匿名使用者

10ms得到了 1秒還不好弄嗎?定義個計數的 加100次即為1秒 要精確到什麼份上?晚個1ms以下啥的允許的話 就滿100 置一標誌位 從主迴圈中判斷標誌 用完標誌清零 這樣一直迴圈就成了 如果一點不能晚 就得從中斷去顯示了 不過中斷佔用率太高 不提倡的

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