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单片机延时程序分析

助工
2015-01-27 21:48:26    评分


应用单片机的时候,经常会遇到需要短时间延时的情况。需要的延时时间很短,一般都是几十到几百微妙(us)。有时候还需要很高的精度,比如用单片机驱动 DS18B20的时候,误差容许的范围在十几us以内,不然很容易出错。这种情况下,用计时器往往有点小题大做。而在极端的情况下,计时器甚至已经全部派上了别的用途。这时就需要我们另想别的办法了。 
     汇编语言写单片机程序的时候,这个问题还是相对容易解决的。比如用的是12MHz晶振的51,打算延时20us,只要用下面的代码,就可以满足一般的需要: 
mov r0, #09h 
loop: djnz r0, loop 
   51 单片机的指令周期是晶振频率的1/12,也就是1us一个周期。mov r0, #09h需要2个极其周期,djnz也需要2个极其周期。那么存在r0里的数就是(20-2)/2。用这种方法,可以非常方便的实现256us以下时间的延时。如果需要更长时间,可以使用两层嵌套。而且精度可以达到2us,一般来说,这已经足够了。 
   现在,应用更广泛的毫无疑问是Keil的 C编译器。相对汇编来说,C固然有很多优点,比如程序易维护,便于理解,适合大的项目。但缺点(我觉得这是C的唯一一个缺点了)就是实时性没有保证,无法预测代码执行的指令周期。因而在实时性要求高的场合,还需要汇编和C的联合应用。但是是不是这样一个延时程序,也需要用汇编来实现呢?为了找到这个答案,我做了一个实验。 


void delay2(unsigned char i) 
{ 
for(; i != 0; i--); 
} 

; 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) 
: 
i delay time/us 
0 6 
1 12 
2 18 
... 
    void delay2(unsigned char i) 
{ 
unsigned char a; 
for(a = i; a != 0; a--); 
} 

; FUNCTION _delay2 (BEGIN) 
; SOURCE LINE # 18 
;---- Variable i assigned to Register R7 ---- 
; SOURCE LINE # 19 
; SOURCE LINE # 21 
;---- Variable a assigned to Register R7 ---- 
0000 ?C0007: 
0000 EF MOV A,R7 
0001 6003 JZ ?C0010 
0003 1F DEC R7 
0004 80FA SJMP ?C0007 
; SOURCE LINE # 22 
0006 ?C0010: 
0006 22 RET 
; FUNCTION _delay2 (END) 

void delay2(unsigned long i) 
{ 
for(; i != 0; i--); 
} 
; FUNCTION _delay2 (BEGIN) 
; SOURCE LINE # 18 
0000 8F00 R MOV i+03H,R7 
0002 8E00 R MOV i+02H,R6 
0004 8D00 R MOV i+01H,R5 
0006 8C00 R MOV i,R4 
; SOURCE LINE # 19 
; SOURCE LINE # 20 
0008 ?C0007: 
0008 E4 CLR A 
0009 FF MOV R7,A 
000A FE MOV R6,A 
000B FD MOV R5,A 
000C FC MOV R4,A 
000D AB00 R MOV R3,i+03H 
000F AA00 R MOV R2,i+02H 
0011 A900 R MOV R1,i+01H 
0013 A800 R MOV R0,i 
0015 C3 CLR C 
0016 120000 E LCALL ?C?ULCMP 
0019 601A JZ ?C0010 
001B E500 R MOV A,i+03H 
001D 24FF ADD A,#0FFH 
001F F500 R MOV i+03H,A 
0021 E500 R MOV A,i+02H 
0023 34FF ADDC A,#0FFH 
0025 F500 R MOV i+02H,A 
0027 E500 R MOV A,i+01H 
0029 34FF ADDC A,#0FFH 
002B F500 R MOV i+01H,A 
002D E500 R MOV A,i 
002F 34FF ADDC A,#0FFH 
0031 F500 R MOV i,A 
0033 80D3 SJMP ?C0007 
; SOURCE LINE # 21 
0035 ?C0010: 
0035 22 RET 
; FUNCTION _delay2 (END) 
void delay1(unsigned char i) 
{ 
while(i--); 
} 
   
; FUNCTION _delay1 (BEGIN) 
; SOURCE LINE # 13 
;---- Variable i assigned to Register R7 ---- 
; SOURCE LINE # 14 
0000 ?C0004: 
; SOURCE LINE # 15 
0000 AE07 MOV R6,AR7 
0002 1F DEC R7 
0003 EE MOV A,R6 
0004 70FA JNZ ?C0004 
; SOURCE LINE # 16 
0006 ?C0006: 
0006 22 RET 
; FUNCTION _delay1 (END) 
  
void delay1(unsigned char i) 
{ 
while(--i); 
} 
   心不在焉的编译,看源码: 
; FUNCTION _delay1 (BEGIN) 
; SOURCE LINE # 13 
;---- Variable i assigned to Register R7 ---- 
; SOURCE LINE # 14 
0000 ?C0004: 
; SOURCE LINE # 15 
0000 DFFE DJNZ R7,?C0004 
; SOURCE LINE # 16 
0002 ?C0006: 
0002 22 RET 
; FUNCTION _delay1 (END) 
   
i delay time/us 
1 5 
2 7 
3 9 

 


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