51单片机精确延时实现方法

时间:2023-03-07来源:佚名

51单片机的几种精确延时实现延时通常有两种方法:一种是硬件延时,要用到定时器/计数器,这种方法可以提高CPU的工作效率,也能做到精确延时;另一种是软件延时,这种方法主要采用循环体进行。

  1 使用定时器/计数器实现精确延时

  单片机系统一般常选用11.059 2 MHz、12 MHz或6 MHz晶振。第一种更容易产生各种标准的波特率,后两种的一个机器周期分别为1 μs和2 μs,便于精确延时。本程序中假设使用频率为12 MHz的晶振。最长的延时时间可达216=65 536 μs。若定时器工作在方式2,则可实现极短时间的精确延时;如使用其他定时方式,则要考虑重装定时初值的时间(重装定时器初值占用2个机器周期)。

  在实际应用中,定时常采用中断方式,如进行适当的循环可实现几秒甚至更长时间的延时。使用定时器/计数器延时从程序的执行效率和稳定性两方面考虑都是最佳的方案。但应该注意,C51编写的中断服务程序编译后会自动加上PUSH ACC、PUSH PSW、POP PSW和POP ACC语句,执行时占用了4个机器周期;如程序中还有计数值加1语句,则又会占用1个机器周期。这些语句所消耗的时间在计算定时初值时要考虑进去,从初值中减去以达到最小误差的目的。

  2 软件延时与时间计算

  在很多情况下,定时器/计数器经常被用作其他用途,这时候就只能用软件方法延时。下面介绍几种软件延时的方法。

  2.1 短暂延时

  可以在C文件中通过使用带_NOP_( )语句的函数实现,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。如延时10 μs的延时函数可编写如下:

  void Delay10us( ) {

  _NOP_( );

  _NOP_( );

  _NOP_( );

  _NOP_( );

  _NOP_( );

  _NOP_( );

  }

  Delay10us( )函数中共用了6个_NOP_( )语句,每个语句执行时间为1 μs。主函数调用Delay10us( )时,先执行一个LCALL指令(2 μs),然后执行6个_NOP_( )语句(6 μs),最后执行了一个RET指令(2 μs),所以执行上述函数时共需要10 μs。 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;但需要注意,如在Delay40us( )中直接调用4次Delay10us( )函数,得到的延时时间将是42 μs,而不是40 μs。这是因为执行Delay40us( )时,先执行了一次LCALL指令(2 μs),然后开始执行第一个Delay10us( ),执行完最后一个Delay10us( )时,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(2 μs),然后执行两次Delay40us( )函数(84 μs),所以,实际延时时间为86 μs。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82 μs。通过修改基本延时函数和适当的组合调用,上述方法可以实现不同时间的延时。

  2.2 在C51中嵌套汇编程序段实现延时

  在C51中通过预处理指令#pragma asm和#pragma endasm可以嵌套汇编语言语句。用户编写的汇编语言紧跟在#pragma asm之后,在#pragma endasm之前结束。

  如:#pragma asm

  …

  汇编语言程序段

  …

  #pragma endasm

  延时函数可设置入口参数,可将参数定义为unsigned char、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。在应用时应注意以下几点:

  ◆ #pragma asm、#pragma endasm不允许嵌套使用;

  ◆ 在程序的开头应加上预处理指令#pragma asm,在该指令之前只能有注释或其他预处理指令;

  ◆ 当使用asm语句时,编译系统并不输出目标模块,而只输出汇编源文件;

  ◆ asm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;

  ◆ #pragma asm、#pragma endasm和 asm只能在函数内使用。

  将汇编语言与C51结合起来,充分发挥各自的优势,无疑是单片机开发人员的最佳选择。

  2.3 使用示波器确定延时时间

  利用示波器来测定延时程序执行时间。方法如下:编写一个实现延时的函数,在该函数的开始置某个I/O口线如P1.0为高电平,在函数的最后清P1.0为低电平。在主程序中循环调用该延时函数,通过示波器测量P1.0引脚上的高电平时间即可确定延时函数的执行时间。方法如下:

  sbit T_point = P1^0;

  void Dly1ms(void) {

  unsigned int i,j;

  while (1) {

  T_point = 1;

  for(i=0;i《2;i ){

  for(j=0;j《124;j ){;}

  }

  T_point = 0;

  for(i=0;i《1;i ){

  for(j=0;j《124;j ){;}

  }

  }

  }

  void main (void) {

  Dly1ms();

  }

  把P1.0接入示波器,运行上面的程序,可以看到P1.0输出的波形为周期是3 ms的方波。其中,高电平为2 ms,低电平为1 ms,即for循环结构“for(j=0;j《124;j ) {;}”的执行时间为1 ms。通过改变循环次数,可得到不同时间的延时。当然,也可以不用for循环而用别的语句实现延时。这里讨论的只是确定延时的方法。

  2.4 使用反汇编工具计算延时时间

  用Keil C51中的反汇编工具计算延时时间,在反汇编窗口中可用源程序和汇编程序的混合代码或汇编代码显示目标应用程序。为了说明这种方法,还使用“for (i=0;i

  C:0x000FE4CLRA//1T

  C:0x0010FEMOVR6,A//1T

  C:0x0011EEMOVA,R6//1T

  C:0x0012C3CLRC//1T

  C:0x00139FSUBBA,DlyT //1T

  C:0x00145003JNCC:0019//2T

  C:0x00160E INCR6//1T

  C:0x001780F8SJMPC:0011//2T

  可以看出,0x000F~0x0017一共8条语句,分析语句可以发现并不是每条语句都执行DlyT次。核心循环只有0x0011~0x0017共6条语句,总共8个机器周期,第1次循环先执行“CLR A”和“MOV R6,A”两条语句,需要2个机器周期,每循环1次需要8个机器周期,但最后1次循环需要5个机器周期。DlyT次核心循环语句消耗(2 DlyT

相关阅读

50V 3A直流稳压电源电路图

这是一款直流电源,可为您提供 50V/3A 输出,经过调节和稳定。 组件清单: R1=10千欧姆 R8=1.8K欧姆0.5W Q3=BC303或BC461 R2=1欧姆5W R9=3.3K欧姆0.5W D1….4=电桥 15A R3=3.9欧姆1W RV1=470欧姆电位器。...
2023-08-11
50V 3A直流稳压电源电路图

电工电路解析,如何实现一键顺序启动,老电工分享

电路图难度: ★★★ ☆☆ 上图所能实现的控制要求: 1. 一键顺序启动电路。 2. 按下第一次SB2时,M1启动,按下第二次SB2时,M2启动。 3. 按下SB1,M1和M2同时停止。 电路功能概述: 按下...
2023-06-07
电工电路解析,如何实现一键顺序启动,老电工分享

关掉电灯后,电去哪儿了?

这是一年级小学生可能会问的问题,但要说清楚这个有趣的问题……嗯,允许我多说两句~ 充完电拔下插头、下班了关掉电脑、煮完饭关上电磁炉、睡觉前关了灯……生活中,“随手关...
2023-06-11
关掉电灯后,电去哪儿了?

关于配电网变压器、10kV开关、环网单元等故障处理,这一篇就够了

开关站、配电站室故障处理方法 01 变压器。 发现下列情况之一者,应报告运维管理部门,同时详细检查设备,加强监视,并做好倒备用变压器(或倒负荷)的准备: (1)过负荷30%及...
2023-06-25
关于配电网变压器、10kV开关、环网单元等故障处理,这一篇就够了

三线圈变压器差动保护的正确接线方法

差动保护是变压器的主保护,其接线正确与否,将对安全运行造成较大的影响。随着农业用电的不断发展。目前大多数的县先后新建了110千伏或更高的电压等级变电所,随之而来的是较...
2023-03-21
三线圈变压器差动保护的正确接线方法

热销商品

橡胶垫片螺丝防水平垫减震垫耐油耐磨密封圈黑色定做垫圈厂家现货

本厂专业生产黑色橡胶垫片、螺丝防水平垫、减震垫及耐油耐磨密封圈,采用优质橡胶材料,具备优异的耐油性、耐磨性和抗老化性能,广泛应用于机械、汽车、管道及电气设备...
1.28

氟胶O型圈耐高温密封圈线径1-10mm现货可订做大尺寸胶圈非标异形

氟胶O型圈采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有卓越的耐高温、耐油、耐化学腐蚀性能,长期使用温度可达200℃以上,短期可耐受250℃高温。线径规格覆盖1–10mm,现货充足,支...
0.4

安全帽工地男ABS建筑工地加厚施工电工透气盔国标领导监理定制

这款ABS材质安全帽专为建筑工地、电力施工等高风险环境设计,采用加厚高强度工程塑料,抗冲击性能优异,符合国家标准(GB 2811-2019),有效保障头部安全。帽壳结构坚固,内衬...
7.57

欧普led筒灯3w孔灯超薄桶灯吊顶天花灯过道嵌入式洞灯客厅5w

欧普LED筒灯是一款高品质嵌入式照明产品,适用于客厅、过道、吊顶等多种场景。采用优质LED光源,提供3W和5W两种功率选择,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩。超...
10.2

消防手电筒强光可充电出租屋户外便捷宾馆酒店客房应急逃生手电筒

这款消防手电筒强光可充电,专为出租屋、宾馆、酒店等场所设计,具备高亮度LED灯珠,照明距离远、穿透力强,紧急情况下可迅速照亮逃生路径。内置大容量锂电池,支持USB充电...
3.83

网站栏目