qdh126 发表于 2007-8-15 20:41

C51中精确的延时与计算的实现

C51中精确的延时与计算的实现&nbsp;&nbsp;<br /><br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;C51由于其可读性和可移植性很强，在单片机中得到广泛的应用，但在某些时候由于C51编写的程序对在有精确时间要求下，可能就得要用汇编语言来编写，但在C51是否也能实现时间的精确控制呢？答案是肯定的。&nbsp;<br />在C51中要实现对时间的精确延时有以下几种方法&nbsp;<br />其一：对于延时很短的，要求在us级的，采用“_nop_”函数，这个函数相当汇编NOP指令，延时几微秒，就插入个这样的函数。&nbsp;<br />其二：对于延时比较长的，要求在大于10us，采用C51中的循环语句来实现。&nbsp;<br />在选择C51中循环语句时，要注意以下几个问题&nbsp;<br />第一、定义的C51中循环变量，尽量采用无符号字符型变量。&nbsp;<br />第二、在FOR循环语句中，尽量采用变量减减来做循环。&nbsp;<br />第三、在do…while，while语句中，循环体内变量也采用减减方法。&nbsp;<br />这因为在C51编译器中，对不同的循环方法，采用不同的指令来完成的。下面举例说明：&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;I;&nbsp;<br />for(i=0;i&lt255;i++);&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;I;&nbsp;<br />for(i=255;i&gt0;i--);&nbsp;<br />其中，第二个循环语句C51编译后，就用DJNZ指令来完成，相当于如下指令：&nbsp;<br />MOV　09H，＃0FFH&nbsp;<br />LOOP：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ　09H，LOOP&nbsp;<br />指令相当简洁，也很好计算精确的延时时间。&nbsp;<br />同样对do…while，while循环语句中，也是如此&nbsp;<br />例：&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;n;&nbsp;<br />n=255;&nbsp;<br />do{n--}&nbsp;<br />while(n);&nbsp;<br />或&nbsp;<br />n=255;&nbsp;<br />while(n)&nbsp;<br />{n--};&nbsp;<br />这两个循环语句经过C51编译之后，形成DJNZ来完成的方法，故其精确时间的计算也很方便。&nbsp;<br />其三：对于要求精确延时时间更长，这时就要采用循环嵌套的方法来实现，因此，循环嵌套的方法常用于达到ms级的延时。&nbsp;<br />对于循环语句同样可以采用for，do…while，while结构来完成，每个循环体内的变量仍然采用无符号字符变量。&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;i,j&nbsp;<br />for(i=255;i&gt0;i--)&nbsp;<br />for(j=255;j&gt0;j--);&nbsp;<br />或&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;i,j&nbsp;<br />i=255;&nbsp;<br />do{j=255;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;do{j--}&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;while(j);&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;i--;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;}&nbsp;<br />while(i);&nbsp;<br />或&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;i,j&nbsp;<br />i=255;&nbsp;<br />while(i)&nbsp;<br />{j=255;&nbsp;<br />&nbsp;while(j)&nbsp;<br />&nbsp;{j--};&nbsp;<br />&nbsp;i--;&nbsp;<br />}&nbsp;<br />这三种方法都是用DJNZ指令嵌套实现循环的，由C51编译器用下面的指令组合来完成的&nbsp;<br />MOV　R7，＃0FFH&nbsp;<br />LOOP2：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV　R6，＃0FFH&nbsp;<br />LOOP1：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ　R6，LOOP1&nbsp;<br />DJNZ　R7，LOOP2&nbsp;<br />这些指令的组合在汇编语言中采用DJNZ指令来做延时用，因此它的时间精确计算也是很简单，假上面变量i的初值为m，变量j的初值为n，则总延时时间为：m×（n×T＋T），其中T为DJNZ指令执行时间。&nbsp;<br />同样对于更长时间的延时，可以采用多重循环来完成。只要在程序设计循环语句时注意以上几个问题。&nbsp;<br />下面给出有关在C51中延时子程序设计时要注意的问题&nbsp;<br />1、在C51中进行精确的延时子程序设计时，尽量不要或少在延时子程序中定义局部变量，所有的延时子程序中变量通过有参函数传递。&nbsp;<br />2、在延时子程序设计时，采用do…while，结构做循环体要比for结构做循环体好。&nbsp;<br />3、在延时子程序设计时，要进行循环体嵌套时，采用先内循环，再减减比先减减，再内循环要好。&nbsp;<br />unsigned&nbsp;char&nbsp;delay(unsigned&nbsp;char&nbsp;i,unsigned&nbsp;char&nbsp;j,unsigned&nbsp;char&nbsp;k)&nbsp;<br />{unsigned&nbsp;char&nbsp;b,c;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;b=j;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;c=k;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;do{&nbsp;<br />do{&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;do{k--};&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;while(k);&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;k=c;&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;j--;};&nbsp;<br />while(j);&nbsp;<br />j=b;&nbsp;<br />i--;};&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;while(i);&nbsp;<br />}&nbsp;<br />这精确延时子程序就被C51编译为有下面的指令组合完成&nbsp;<br />delay延时子程序如下：&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R6，05H&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R4，03H&nbsp;<br />&nbsp;C0012：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R3，&nbsp;C0012&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R3，04H&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R5，&nbsp;C0012&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R5，06H&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R7，&nbsp;C0012&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;RET&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />假设参数变量i的初值为m，参数变量j的初值为n，参数变量k的初值为l，则总延时时间为：l×（n×（m×T＋2T）＋2T）＋3T，其中T为DJNZ和MOV指令执行的时间。当m=n=l时，精确延时为9T，最短；当m=n=l=256时，精确延时到16908803T，最长。&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;<br />采用软件定时的计算方法&nbsp;<br />&nbsp;<br />作者：不详&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;**来源：中国电子技术信息网&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;点击数：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;更新时间：2003-3-7&nbsp;<br />&nbsp;<br />利用指令执行周期设定，以下为一段延时程序：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />指令&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;周期&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1<br />DJNZ&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2<br />NOP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1<br />采用循环方式定时，有程序：<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R5,#TIME2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;周期1<br />LOOP1:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;MOV&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R6,#TIME1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;&nbsp;1<br />LOOP2:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;NOP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;&nbsp;1<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;NOP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;&nbsp;1<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ&nbsp;&nbsp;R6,LOOP2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;&nbsp;2<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;DJNZ&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;R5,LOOP1&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;&nbsp;2<br />定时数=(TIME1*4+2+1)*TIM2*2+4&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />&nbsp;<br />

mindhen 发表于 2007-8-17 07:25

学习了！

以前还不知道呢

xcx_hust 发表于 2007-8-17 09:25

好帖

正在寻觅相关知识

harryluo 发表于 2007-8-18 09:40

好帖

_horse 发表于 2007-8-23 20:07

解决了我好多天的困惑阿，我顶

ideal716 发表于 2007-8-23 20:56

学习啦

这个要看看

cxwg 发表于 2007-8-28 13:33

顶下！

luan_dahai 发表于 2007-9-3 09:14

呵呵学习一下

以前听说过&nbsp;while（－－i）还是while（i－－）可以让keil生成类似djnz的东东来呵呵楼主一说我到想起来了。呵呵这个网上一艘一大把&nbsp;献丑了。

kuyu4697 发表于 2007-9-3 19:58

好啊！！

ding!!!!!!!!!<br />

hd12 发表于 2007-9-24 20:51

都贴错地方了

zjbd21ic 发表于 2008-4-4 11:05

顶了

如过在多一些其他指令方面的例子就更好了,
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