原创 xx

单片机C语言精确延时

51单片机 Keil C 延时程序的简单研究,作者：InfiniteSpace Studio/isjfk

(晶振12MHz,一个机器周期1us.)

    一. 500ms延时子程序

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--);

         }

产生的汇编:

      C:0x0800      <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />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      

计算分析:

    程序共有三层循环

    一层循环n:R5*2 = 81*2 = 162us                    DJNZ    2us

    二层循环m:R6*(n+3) = 202*165 = 33330us            DJNZ    2us + R5赋值 1us = 3us

    三层循环: R7*(m+3) = 15*33333 = 499995us          DJNZ    2us + R6赋值 1us = 3us

    循环外:     5us            子程序调用 2us + 子程序返回 2us + R7赋值 1us    = 5us

    延时总时间 = 三层循环 + 循环外 = 499995+5 = 500000us =500ms

计算公式:延时时间=[(2*R5+3)*R6+3]*R7+5

    二. 200ms延时子程序

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--);

}

产生的汇编

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延时子程序

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--);

}

产生的汇编

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延时子程序

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--);

}

对1s延时的验证：

1.      设置仿真的晶振为12MHz

2.   在延时函数设置断点

3. 单步运行程序，到达延时函数的入口

4.   先记下进入延时函数的时间

5.   step out 跳出函数，记下此时时间，两个时间相减即为延时函数运行时间

函数运行时间=1.00041400-0.00041600≈1s

产生的汇编

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

在精确延时的计算当中,最容易让人忽略的是计算循环外的那部分延时,在对时间要求不高的场合,这部分对程序不会造成影响.

void mDelay(unsigned int Delay) //Delay = 1000 时间为1S
{
    unsigned int i;
    for(;Delay>0;Delay--)
    { 
        for(i=0;i<124;i )
        {;}
 
    }
}

void waitms(int i)
{
    char m;

    for( ; i ;i--)
   {
      for(m = 203; m ; m--)
      {
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_(); 
        _nop_();
        _nop_();
      } 
   }
}

延时1ms的函数
时钟频率12MHz

unsigned int sleepTime;
unsinged char inSleep = 0;

void sleepService(void)
{
    if (inSleep) sleepTime--;
    if (sleepTime == 0) inSleep = 0;
}

void isr_timer(void) //假定定时器中断1ms 中断一次。
{
    ...
    sleepService();
    ...
}

void sleep(unsigned int ms) //延时子程序
{
    sleepTime = ms;
    inSleep = 1;
    while(inSleep);
}

void main(void)
{
    ....
    sleep(1000); //延时 1秒
    ...
}
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如果要求是秒级的

    这么长的延时，单片机中一般采取不占CPU时间的延时，利用定时器来实现延时，如果非得用循环延时，在C中也通常嵌入汇编实现，这样误差比较小。