keilc51程序设计中几种精确延时方法精确延时Word格式文档下载.docx
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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#pragmaasm和#pragmaendasm可以嵌套汇编语言语句。
用户编写的汇编语言紧跟在#pragmaasm之后，在#pragmaendasm之前结束。
如：
#pragmaasm
…
汇编语言程序段
#pragmaendasm
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。
在应用时应注意以下几点：
◆#pragmaasm、#pragmaendasm不允许嵌套使用；
◆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；
◆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；
◆#pragmaasm、#pragmaendasm和asm只能在函数内使用。
2.3使用示波器确定延时时间
熟悉硬件的开发人员，也可以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。
sbitT_point=P1^0;
voidDly1ms（void）{
unsignedinti,j;
while
（1）{
T_point=1;
for（i=0;
i<
2;
i++）{
for（j=0;
j<
124;
j++）{;
}
}
T_point=0;
1;
}
voidmain（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3ms的方波。
其中，高电平为2ms，低电平为1ms，即for循环结构“for（j=0;
j++）{;
}”的执行时间为1ms。
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
对于不熟悉示波器的开发人员可用KeilC51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;
DlyT;
i++）{;
}”。
在程序中加入这一循环结构，首先选择buildtaget，然后单击start/stopdebugsession按钮进入程序调试窗口，最后打开Disassemblywindow，找出与这部分循环结构相对应的汇编代码，具体如下：
C:
0x000FE4CLRA//1T
0x0010FEMOVR6,A//1T
0x0011EEMOVA,R6//1T
0x0012C3CLRC//1T
0x00139FSUBBA,DlyT//1T
0x00145003JNCC:
0019//2T
0x00160EINCR6//1T
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“CLRA”和“MOVR6，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×
8+5）个机器周期，当系统采用12MHz时，精度为7μs。
当采用while（DlyT--）循环体时，DlyT的值存放在R7中。
相对应的汇编代码如下：
0x000FAE07MOVR6,R7//1T
0x00111FDECR7//1T
0x0012EEMOVA,R6//1T
0x001370FAJNZC:
000F//2T
循环语句执行的时间为（DlyT+1）×
5个机器周期，即这种循环结构的延时精度为5μs。
通过实验发现，如将while（DlyT--）改为while（--DlyT），经过反汇编后得到如下代码：
0x0014DFFEDJNZR7,C:
0014//2T
可以看出，这时代码只有1句，共占用2个机器周期，精度达到2μs，循环体耗时DlyT×
2个机器周期；
但这时应该注意，DlyT初始值不能为0。
这3种循环结构的延时与循环次数的关系如表1所列。
表1循环次数与延时时间关系单位：
μs
注意：
计算时间时还应加上函数调用和函数返回各2个机器周期时间。
2.5
使用性能分析器计算延时时间
很多C程序员可能对汇编语言不太熟悉，特别是每个指令执行的时间是很难记忆的，因此，再给出一种使用KeilC51的性能分析器计算延时时间的方法。
这里还以前面介绍的for（i=0;
i++）结构为例。
使用这种方法时，必须先设置系统所用的晶振频率，选择Optionsfortarget中的target选项，在Xtal（MHz）中填入所用晶振的频率。
将程序编译后，分别在_point=1和T_point=0处设置两个运行断点。
选择start/stopdebugsession按钮进入程序调试窗口，分别打开PerformanceAnalyzerwindow和Disassemblywindow。
运行程序前，要首先将程序复位，计时器清零；
然后按F5键运行程序，从程序效率评估窗口的下部分可以看到程序到了第一个断点，也就是所要算的程序段的开始处，用了389μs；
再按F5键，程序到了第2个断点处也就是所要算的程序段的结束处，此时时间为1386μs。
最后用结束处的时间减去开始处时间，就得到循环程序段所占用的时间为997μs。
当然也可以不用打开PerformanceAnalyzerwindow，这时观察左边工具栏秒（SEC）项。
全速运行时，时间不变，只有当程序运行到断点处，才显示运行所用的时间。
3总结
本文介绍了多种实现并计算延时程序执行时间的方法。
使用定时器进行延时是最佳的选择，可以提高MCU工作效率，在无法使用定时器而又需要实现比较精确的延时时，后面介绍的几种方法可以实现不等时间的延时：
使用自定义头文件的优点是，可实现任意时间长短的延时，并减少主程序的代码长度，便于对程序的阅读理解和维护。
编写延时程序是一项很麻烦的任务，可能需要多次修改才能满足要求。
掌握延时程序的编写，能够使程序准确得以执行，这对项目开发有着重要的意义。
本文所讨论的几种方法，都是来源于实际项目的开发经验，有着很好的实用性和适应性
5分钟的延时
2008-04-0315:
56
#include<
STDIO.H>
REG52.H>
unsignedintidatai=0;
unsignedcharidatago=0;
unsignedcharidatasection=0;
//板水平为0，垂直为1
unsignedcharidataii=0;
//ii作为标志，如果等于1的时候，说明定时器0的中断是为电机转的时间长短服务的
#definestopP12=0;
voiddelay（unsignedinta）;
voidround（void）;
voidmain（void）
{
TMOD=0x01;
//定时器0方式2
TF0=0;
TH0=0xEC;
//延时100MS算法：
（2^16-x）*2*10^-6=100*10^-3
TL0=0x78;
///
2为机器周期
需要的时间为100*10^-3
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
go=0;
while
（1）
{
if（go==1）
{
round（）;
go=0;
}
voidtime1（void）interrupt1using0
//定时器2必须软件清0
TR0=0;
i++;
if（ii==0）
if（i==3000）
i=0;
go=1;
TR0=0;
else
if（i==40）//暂时定为40秒
stop;
voidround（void）
if（section==0）
//设光偶有信号的时候为水平，
P12=1;
//开始转动
ii=1;
TR0=1;
//启动定时器开始计时
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51单片机KeilC延时
36
voiddelay1（unsignedchari）
while（--i）;
}
心不在焉的编译，看源码：
FUNCTION_delay1（BEGIN）
SOURCELINE#13
----Variable'
i'
assignedtoRegister'
R7'
----
SOURCELINE#14
0000?
C0004:
SOURCELINE#15
0000DFFEDJNZR7,?
C0004
SOURCELINE#16
0002?
C0006:
000222RET
FUNCTION_delay1（END）
天~~~奇迹出现了......我想这个程序应该已经可以满足一般情况下的需要了。
如果列个表格的话：
idelaytime/us
15
27
39...
计算延时时间时，已经算上了调用函数的lcall语句所花的2个时钟周期的时间。
终于，结果已经明了了。
只要合理的运用，C还是可以达到意想不到的效果。
很多朋友抱怨C效率比汇编差了很多，其实如果对KeilC的编译原理有一个较深入的理解，是可以通过恰当的语法运用，让生成的C代码达到最优化。
即使这看起来不大可能，但还是有一些简单的原则可循的：
1.尽量使用unsigned型的数据结构。
2.尽量使用char型，实在不够用再用int，然后才是long。
3.如果有可能，不要用浮点型
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。
以前用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。
movr0,#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。
用C语言实现延时程序，首先想到的就是C常用的循环语句。
下面这段代码是我经
常在网上看到的：
voiddelay2（unsignedchari）
for（;
i!
=0;
i--）;
到底这段代码能达到多高的精度呢？
为了直接衡量这段代码的效果，我把KeilC根
据这段代码产生的汇编代码找了出来：
;
FUNCTION_delay2（BEGIN）
SOURCELINE#18
;
----Variable'
----
SOURCELINE#19
SOURCELINE#20
0000
?
C0007:
0000EF
MOV
A,R7
00016003
JZ
C0010
00031F
DEC
R7
000480FA
SJMP
C0007
SOURCELINE#21
0006
C0010:
000622
RET
FUNCTION_delay2（END）
真是不看不知道~~~一看才知道这个延时程序是多么的不准点~~~光看主要的那四条语
句，就需要6个机器周期。
也就是说，它的精度顶多也就是6us而已，这还没算上一条
lcall和一条ret。
如果我们把调用函数时赋的i值根延时长度列一个表的话，就是：
i
delaytime/us
0
6
1
12
2
18
...
因为函数的调用需要2个时钟周期的lcall，所以delaytime比从函数代码的执行时间
多2。
顺便提一下，有的朋友写的是这样的代码：
unsignedchara;
for（a=i;
a!
a--）;
可能有人认为这会生成更长的汇编代码来，但是事实证明：
a'
SOURCELINE#22
其生成的代码是一样的。
不过这的确不是什么好的习惯。
因为这里实在没有必要再引
入多余的变量。
我们继续讨论正题。
有的朋友为了得当更长的延时，甚至用了这样的
代码：
voiddelay2（unsignedlongi）
这段代码产生的汇编代码是什么样子的？
其实不用想也知道它是如何恐怖的$#^%&
%
$......让我们看一看：
00008F00
R
i+03H,R7
00028E00
i+02H,R6
00048D00
i+01H,R5
00068C00
i,R4
0008
0008E4
CLR
A
0009FF
R7,A
000AFE
R6,A
000BFD
R5,A
000CFC
R4,A
000DAB00
R3,i+03H
000FAA00
R2,i+02H
0011A900
R1,i+01H
0013A800
R0,i
0015C3
C
0016120000
E
LCALL
C?
ULCMP
0019601A
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