51單片機(jī)的幾種精確延時(shí)
實(shí)現(xiàn)延時(shí)通常有兩種方法：一種是硬件延時(shí)，要用到定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，這種方法可以提高CPU的工作效率，也能做到精確延時(shí);另一種是軟件延時(shí)，這種方法主要采用循環(huán)體進(jìn)行。 今天主要介紹軟件延時(shí)，關(guān)于硬件延時(shí)，之后定時(shí)器部分再做詳細(xì)說(shuō)明。
首先介紹單片機(jī)的幾個(gè)周期
在電子技術(shù)中，脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度，一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱(chēng)為周期;而將在單位時(shí)間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱(chēng)為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào)(包括脈沖信號(hào))在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計(jì)量名稱(chēng);頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是Hz(赫)。電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘就是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)精確和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器。
指令周期：CPU執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱(chēng)為指令周期，它是以機(jī)器周期為單位的，指令不同，所需的機(jī)器周期也不同。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機(jī)器周期。對(duì)于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需要兩個(gè)或者兩個(gè)以上的機(jī)器周期。通常含一個(gè)機(jī)器周期的指令稱(chēng)為單周期指令，包含兩個(gè)機(jī)器周期的指令稱(chēng)為雙周期指令。
時(shí)鐘周期：也稱(chēng)為振蕩周期，一個(gè)時(shí)鐘周期 = 晶振的倒數(shù)。對(duì)于單片機(jī)時(shí)鐘周期，時(shí)鐘周期是單片機(jī)的基本時(shí)間單位，兩個(gè)振蕩周期(時(shí)鐘周期)組成一個(gè)狀態(tài)周期。
機(jī)器周期：?jiǎn)纹瑱C(jī)的基本操作周期，在一個(gè)操作周期內(nèi)，單片機(jī)完成一項(xiàng)基本操作，如取指令、存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)等。
機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期=12個(gè)時(shí)鐘周期。
51單片機(jī)的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個(gè)單周期指令包含一個(gè)機(jī)器周期，即12個(gè)時(shí)鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時(shí)間為12*(1/ 晶振頻率)= x μs。常用單片機(jī)的晶振為11.0592MHz，12MHz，24MHz。其中11.0592MHz的晶振更容易產(chǎn)生各種標(biāo)準(zhǔn)的波特率，后兩種的一個(gè)機(jī)器周期分別為1 μs和2 μs，便于精確延時(shí)。
接下來(lái)列出這三種不同的晶振的延時(shí)函數(shù)
1、 11.0592MHz
//N ms延時(shí)
void delay_ms(uint n)
{
uint i,j;
for(i=n;i>0;i–)
for(y=114;y>0;y–);
}
2、12MHz晶振
//延時(shí)n毫秒
void delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for(i=0;i
for(j=0;j<123;j++);
}
//延時(shí)n秒
void delay_m(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for(i=0;i
for(j=0;j<21738;j++);
}
//延時(shí)10*n微秒
void delay_10um(unsigned int n)
{
while(n--);
}
3、24MHz晶振
//延時(shí)n毫秒
void delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for(i=0;i
//延時(shí)n秒
void delay_s(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for(i=0;i
for(j=0;j<54053;j++);
}
//延時(shí)10*n微秒
void delay_10us(unsigned int n)
{
unsigned int i=0;
char j=0;
for(i=0;i
for(j=0;j<2;j++);
}
建議大家封裝為頭文件，可以方便的調(diào)用。
接下來(lái)介紹幾個(gè)自動(dòng)適應(yīng)主時(shí)鐘的延時(shí)函數(shù)
//參數(shù)：ms，要延時(shí)的ms數(shù)，自動(dòng)適應(yīng)主時(shí)鐘
#define MAIN_Fosc 11059200UL //定義主時(shí)鐘HZ
typedef unsigned int INT16U;
void delay_ms(INT16U ms) //INT16U 等價(jià)于 unsigned int
{
INT16U i;
do{
i=MAIN_Fosc/9600;
while(--i); //96T per loop
}while(--ms); //--ms ms=ms-1
}
//5us 延時(shí)函數(shù)，自動(dòng)適應(yīng)主時(shí)鐘
#define MAIN_Fosc 11059200UL //定義主時(shí)鐘HZ
void delay5us()
{
#if MAIN_Fosc == 11059200
_nop_();
#elif MAIN_Fosc == 12000000
_nop_();
#elif MAIN_Fosc == 22118400
_nop_(); _nop_(); _nop_();
#elif
}
單片機(jī)中還可自動(dòng)生成
//11.0592MHZ延時(shí)100微秒
void Delay100us() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;
_nop_();
_nop_();
i = 2;
j = 15;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
//100US
void Delay100us() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 39;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
//100US
void Delay100us() //@24.000MHz
{
unsigned char i, j;
i = 3;
j = 82;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-18
