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单片机定时器延时程序的软件设计方法解析

助工
2019-09-26 23:51:36    评分

在实际工作中,单片机定时器延时程序的设计通常会分为硬件延时设计和软件延时设计两种方案。其中,单片机定时器的软件延时操作是比较常见的,在今天的文章中,我们将会就单片机定时器延时程序的软件设计和操作技巧,进行简要介绍。

短暂延时

想要实现单片机定时器的短暂延时,我们可以通过函数设计的方式来实现,在C文件中通过使用带_NOP_()语句的函数的方式完成短暂延时非常简单快捷。平时工程师可以自定义一系列不同的延时函数,如Delay10us()、Delay25us()、Delay40us()等存放在一个自定义的C文件中,需要时在主程序中直接调用。

单片机定时器延时程序的软件设计方法解析

在这种延时10μs的延时函数编写中,我们可以很清晰的看到,这个延时程序Delay10us()函数中一共使用了6个_NOP_()语句,而每个语句执行时间为1μs。在完成这一延时函数的设置后,当主函数调用Delay10us()时,会首先执行一个LCALL指令(2μs),然后执行这6个_NOP_()语句(6μs),最后执行一个RET指令(2μs),所以执行上述函数时共需要10μs。可以把这一函数当作基本延时函数,在其他函数中调用,即嵌套调用\[4\],以实现较长时间的延时。

但是,在使用这种单片机定时器延时程序进行短暂延时时,工程师需要注意一个问题,那就是如果在Delay40us()中直接调用4次Delay10us()函数,那么最终所得到的延时时间将是42μs,而不是40μs。这是因为,当单片机系统在执行Delay40us()函数指令时,先执行了一次LCALL指令(2μs),然后开始执行第一个Delay10us(),执行完最后一个Delay10us()时将会直接返回到主程序。依此类推,如果是两层嵌套调用,如在Delay80us()中两次调用Delay40us(),则也要先执行一次LCALL指令(即2μs),然后执行两次Delay40us()函数,得出的延迟时间是84μs,所以实际延时时间为86μs。简言之,只有最内层的函数执行RET指令。该指令直接返回到上级函数或主函数。如在Delay80μs()中直接调用8次Delay10us(),此时的延时时间为82μs。通过修改基本延时函数和适当的组合调用,这种调用方法可以帮助工程师来实现不同时间的延时。

嵌套汇编程序段

除了上文中提及的短暂延时的方法外,还有一种办法能够实现单片机定时器的延时程序设计,那就是在C51中通过预处理指令#pragmaasm和#pragmaendasm可以嵌套汇编语言语句进行延时程序的编写。在使用C51预处理指令嵌套汇编语言语句时,用户编写的汇编语言紧跟在#pragmaasm之后,在#pragmaendasm之前结束。延时函数可设置入口参数,可将参数定义为unsignedchar、int或long型。根据参数与返回值的传递规则,这时参数和函数返回值位于R7、R7R6、R7R6R5中。

在应用C51预处理指令#pragmaasm和#pragmaendasm可以嵌套汇编语言语句进行单片机定时器的延时程序编写时,工程师应该注意几个重要问题。首先,汇编程序#pragmaasm、#pragmaendasm是不允许嵌套使用的,在程序的开头应加上预处理指令#pragmaasm,在该指令之前只能有注释或其他预处理指令,且#pragmaasm、#pragmaendasm和asm只能在函数内使用。其次,当使用asm语句进行程序编写时,编译系统并不输出目标模块,而只输出汇编源文件。除此之外,asm语句只能用小写字母,如果把asm写成大写,编译系统就把它作为普通变量。




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