51單片機的幾種精確延時
實現(xiàn)延時通常有兩種方法：一種是硬件延時，要用到定時器/計數(shù)器，這種方法可以提高CPU的工作效率，也能做到精確延時;另一種是軟件延時，這種方法主要采用循環(huán)體進行。 今天主要介紹軟件延時，關于硬件延時，之后定時器部分再做詳細說明。
首先介紹單片機的幾個周期
在電子技術中，脈沖信號是一個按一定電壓幅度，一定時間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號。脈沖信號之間的時間間隔稱為周期;而將在單位時間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(包括脈沖信號)在單位時間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計量名稱;頻率的標準計量單位是Hz(赫)。電腦中的系統(tǒng)時鐘就是一個典型的頻率相當精確和穩(wěn)定的脈沖信號發(fā)生器。
指令周期：CPU執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期，它是以機器周期為單位的，指令不同，所需的機器周期也不同。對于一些簡單的的單字節(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，不再需要其它的機器周期。對于一些比較復雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需要兩個或者兩個以上的機器周期。通常含一個機器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個機器周期的指令稱為雙周期指令。
時鐘周期：也稱為振蕩周期，一個時鐘周期 = 晶振的倒數(shù)。對于單片機時鐘周期，時鐘周期是單片機的基本時間單位，兩個振蕩周期(時鐘周期)組成一個狀態(tài)周期。
機器周期：單片機的基本操作周期，在一個操作周期內(nèi)，單片機完成一項基本操作，如取指令、存儲器讀/寫等。
機器周期=6個狀態(tài)周期=12個時鐘周期。
51單片機的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個單周期指令包含一個機器周期，即12個時鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時間為12*(1/ 晶振頻率)= x μs。常用單片機的晶振為11.0592MHz，12MHz，24MHz。其中11.0592MHz的晶振更容易產(chǎn)生各種標準的波特率，后兩種的一個機器周期分別為1 μs和2 μs，便于精確延時。
接下來列出這三種不同的晶振的延時函數(shù)
1、 11.0592MHz
//N ms延時
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10*n微秒
void delay_10um(unsigned int n)
{
while(n--);
}
3、24MHz晶振
//延時n毫秒
void delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for(i=0;i
//延時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。
接下來介紹幾個自動適應主時鐘的延時函數(shù)
//參數(shù)：ms，要延時的ms數(shù)，自動適應主時鐘
#define MAIN_Fosc 11059200UL //定義主時鐘HZ
typedef unsigned int INT16U;
void delay_ms(INT16U ms) //INT16U 等價于 unsigned int
{
INT16U i;
do{
i=MAIN_Fosc/9600;
while(--i); //96T per loop
}while(--ms); //--ms ms=ms-1
}
//5us 延時函數(shù)，自動適應主時鐘
#define MAIN_Fosc 11059200UL //定義主時鐘HZ
void delay5us()
{
#if MAIN_Fosc == 11059200
_nop_();
#elif MAIN_Fosc == 12000000
_nop_();
#elif MAIN_Fosc == 22118400
_nop_(); _nop_(); _nop_();
#elif
}
單片機中還可自動生成
//11.0592MHZ延時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 最后修改時間：2018-05-18
