对MSP430单片机__delay_cycles精确延时的说明

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  在这里, 我来讨论一下关于MSP430单片机使用__delay_cycles延时的问题.

    IAR for MSP430编译器提供了一个编译器内联的精确延时函数(并非真正的

函数)以提供用户精确延时使用, 该函数原型是:

        __intrinsic void __delay_cycles(unsigned long __cycles);

该内部函数实现__cycles个CPU周期的延时,但对于该参数的设置,我要陈述一下:

    __cycles需要我们传递的是CPU运行的周期个数

 

    网上普遍的用法是:

        #define CPU_CLOCK       8000000

        #define delay_us(us)    __delay_cycles(CPU_CLOCK/1000000*(us))

        #define delay_ms(ms)    __delay_cycles(CPU_CLOCK/1000*(ms))

 

    在CPU主时钟频率为8MHz时, 这确实没有问题, 但是这样的写法:

        #define CPU_CLOCK       8000000

这很容易让人们想到, 可以通过修改它的值以实现对不同主频系统参数的统一,其实

这是不正确的! 比如修改为#define CPU_CLOCK 32768以实现32KHz主频的延时...

 

    下面来计算看看:

        当系统主时钟频率CPU_CLOCK为8MHz时:

        频率 f = 8MHz = ,,000Hz

        机器周期 Tm = /f = /8MHz = /8us

    也就是说,一个机器周期(nop)的时长是1/8us,所以延时1us即8*Tm,同上面:

        #define delay_us(us)    __delay_cycles(8*(us))

        #define delay_ms(ms)    __delay_cycles(8000*(ms))

 

    按照上面的宏定义方法,我们把CPU_CLOCK定义成32768,那么:

        频率 f = 32KHz = ,768Hz

        机器周期 Tm = /f = /32768Hz ~= .5us

    可想而知,CPU最短的指令执行周期为30.5us, 这时, 想延时1us, 这可能吗?

所以, 简单地把上面的定义改成

        #define CPU_CLOCK   32768

是绝对错误的.

 

    同样, 还有些朋友实现了0.5us的延时, 这在当f = 1MHz = 1000000Hz时也

是不现实的, 此时机器周期Tm = 1us. 在f = 8Mhz时, 4个机器周期为0.5us尚可.

 

    所以, 为避免引起错误的使用或不正确的理解,最好像下面这样定义宏:

        #if CPU_CLOCK == 8000000

            #define delay_us(us)    __delay_cycles(8*(us))

            #define delay_ms(ms)    __delay_cycles(8000*(ms))

        #else

            #pragma error "CPU_CLOCK is defined implicitly!"

        #endif

 

另外:

　　__delay_cycles  并不是真正的函数, 只是提供编译器内联展开,该函数并

不支持变量参数, 其参数只能是常数.

延时最好是用定时器中断

请问一下什么叫做编译器内联的函数呢

tpgf 发表于 2023-5-4 10:55
请问一下什么叫做编译器内联的函数呢

应该这就是编译器的一种优化吧

方法内联就是把目标方法的代码复制到发起调用的方法之中，避免发生真实的方法调用。可以避免压栈和出栈的操作。提高效率

内联函数不需要寻址的过程，当执行到内联函数时，此函数展开（很类似宏的使用），如果在 N处调用了此内联函数，则此函数就会有N个代码段的拷贝

内联函数虽然节省了函数调用的时间消耗，但由于每一个函数出现的地方都要进行替换，因此增加了代码编译的时间。

不是所有的函数都能够变成内联函数。现在的编译器也很聪明，就算你不写 inline，它也会自动将一些函数优化成内联函数

单片机实现精确延时可以通过定时器和外部晶振等方式来实现。

这个应用非常复杂的吗
              

一般适用于不需要非常精确的延时情况。

外部晶振也可以用来提供精确的时间基准，从而实现精确延时。

使用定时器实现精确延时的优点是可以提供非常精确的时间基准，缺点是需要占用单片机的定时器资源

这个为什么不使用定时器实现呢？              

在单片机编程中，使用 __delay_cycles() 函数可以实现精确延时。

使用外部晶振实现精确延时的优点是可以提供非常准确的时间基准

通常可以使用定时器或者外部晶振来提供精确的时间基准。

要结合实际应用场景来选择合适的延时方法。

需要注意其使用方式和精度限制              

定时器功能， 需要设计合理的定时器中断处理流程。