C51中精确的延时与计算的实现
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。 在C51中要实现对时间的精确延时有以下几种方法 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。 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。 在选择C51中循环语句时,要注意以下几个问题 第一、定义的C51中循环变量,尽量采用无符号字符型变量。 第二、在FOR循环语句中,尽量采用变量减减来做循环。 第三、在do…while,while语句中,循环体内变量也采用减减方法。 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: unsigned char I; for(i=0;i<255;i++); unsigned char I; for(i=255;i>0;i--); 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: MOV 09H,#0FFH LOOP: DJNZ 09H,LOOP 指令相当简洁,也很好计算精确的延时时间。 同样对do…while,while循环语句中,也是如此 例: unsigned char n; n=255; do{n--} while(n); 或 n=255; while(n) {n--}; 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。 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。 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。 unsigned char i,j for(i=255;i>0;i--) for(j=255;j>0;j--); 或 unsigned char i,j i=255; do{j=255; do{j--} while(j); i--; } while(i); 或 unsigned char i,j i=255; while(i) {j=255; while(j) {j--}; i--; } 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 MOV R7,#0FFH LOOP2: MOV R6,#0FFH LOOP1: DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R7,LOOP2 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。 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。 下面给出有关在C51中延时子程序设计时要注意的问题 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。 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。 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。 unsigned char delay(unsigned char i,unsigned char j,unsigned char k) {unsigned char b,c; b=j; c=k; do{ do{ do{k--}; while(k); k=c; j--;}; while(j); j=b; i--;}; while(i); } 这精确延时子程序就被C51编译为有下面的指令组合完成 delay延时子程序如下: MOV R6,05H MOV R4,03H C0012: DJNZ R3, C0012 MOV R3,04H DJNZ R5, C0012 MOV R5,06H DJNZ R7, C0012 RET 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。 采用软件定时的计算方法 作者:不详 **来源:中国电子技术信息网 点击数: 更新时间:2003-3-7 利用指令执行周期设定,以下为一段延时程序: 指令 周期 MOV 1 DJNZ 2 NOP 1 采用循环方式定时,有程序: MOV R5,#TIME2 ;周期1 LOOP1: MOV R6,#TIME1 ; 1 LOOP2: NOP ; 1 NOP ; 1 DJNZ R6,LOOP2 ; 2 DJNZ R5,LOOP1 ; 2 定时数=(TIME1*4+2+1)*TIM2*2+4
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