51單片機 Keil C 延時程序的簡單研究 應用單片機的時候,經常會遇到需要短時間延時的情況。需要的延時時間很短,一般都是幾十到幾百微妙(us)。有時候還需要很高的精度,比如用單片機驅動DS18B20的時候,誤差容許的範圍在十幾us以內,不然很容易出錯。這種情況下,用計時器往往有點小題大做。而在極端的情況下,計時器甚至已經全部派上了別的用途。這時就需要我們另想別的辦法了。
以前用彙編語言寫單片機程序的時候,這個問題還是相對容易解決的。比如用的是12MHz晶振的51,打算延時20us,只要用下面的代碼,就可以滿足一般的需要：
mov r0, #09h
loop: djnz r0, loop
51單片機的指令周期是晶振頻率的1/12,也就是1us一個周期。mov r0, #09h需要2個極其周期,djnz也需要2個極其周期。那麼存在r0里的數就是(20-2)/2。用這種方法,可以非常方便的實現256us以下時間的延時。如果需要更長時間,可以使用兩層嵌套。而且精度可以達到2us,一般來說,這已經足夠了。
現在,應用更廣泛的毫無疑問是Keil的C編譯器。相對彙編來說,C固然有很多優點,比如程序易維護,便於理解,適合大的項目。但缺點（我覺得這是C的唯一一個缺點了）就是實時性沒有保證,無法預測代碼執行的指令周期。因而在實時性要求高的場合,還需要彙編和C的聯合應用。但是是不是這樣一個延時程序,也需要用彙編來實現呢？為了找到這個答案,我做了一個實驗。
用C語言實現延時程序,首先想到的就是C常用的循環語句。下面這段代碼是我經常在網上看到的：
void delay2(unsigned char i)
{
for(; i != 0; i--);
}
到底這段代碼能達到多高的精度呢？為了直接衡量這段代碼的效果,我把 Keil C 根據這段代碼產生的彙編代碼找了出來：
FUNCTION _delay2 (BEGIN)
SOURCE LINE # 18
;---- Variable ''i'' assigned to Register ''R7'' ----
SOURCE LINE # 19
SOURCE LINE # 20
0000 ?C0007:
0000 EF MOV A,R7
0001 6003 JZ ?C0010
0003 1F DEC R7
0004 80FA SJMP ?C0007
SOURCE LINE # 21
0006 ?C0010:
0006 22 RET
FUNCTION _delay2 (END)
真是不看不知道~~~一看才知道這個延時程序是多麼的不準點~~~光看主要的那四條語句,就需要6個機器周期。也就是說,它的精度頂多也就是6us而已,這還沒算上一條 lcall 和一條 ret。如果我們把調用函數時賦的i值根延時長度列一個表的話,就是：
i delay time/us
0 6
1 12
2 18
...
因為函數的調用需要2個時鐘周期的lcall,所以delay time比從函數代碼的執行時間多2。順便提一下,有的朋友寫的是這樣的代碼：
void delay2(unsigned char i)
{
unsigned char a;
for(a = i; a != 0; a--);
}
可能有人認為這會生成更長的彙編代碼來,但是事實證明：
FUNCTION _delay2 (BEGIN)
SOURCE LINE # 18
;---- Variable ''i'' assigned to Register ''R7'' ----
SOURCE LINE # 19 |
