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单片机C语言编程空指令产生短延时怎么办

2016-12-25 16:25:57 | 人围观 | 评论:

  标准的C语言中没有空语句。但在单片机的C语言编程中,经常需要用几个空指令产生短延时的效果。这在汇编语言中很容易实现,写几个nop就行了。
  在keil C51中,直接调用库函数:
  #include // 声明了void _nop_(void);
  _nop_(); // 产生一条NOP指令
  作用: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。NOP指令为单周期指令,可由晶振频率算出延时时间,对于12M晶振,延时1uS。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(DJNZ指令为双周期指令)。这里的+T为MOV这条指令所使用的时间。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。




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