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單片機(jī)延時(shí)方法 51單片機(jī)精確延時(shí)操作詳解

實(shí)現(xiàn)延時(shí)的方法有兩種：一種是硬件延時(shí)，另一種是計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器。該方法既能提高CPU的效率，又能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的延時(shí)，另一方面是軟件延時(shí)。該方法主要采用循環(huán)體。今天主要介紹軟件延時(shí)，對(duì)硬件延時(shí)，然后對(duì)定時(shí)器部分進(jìn)行詳細(xì)的說明。

單片機(jī)周期介紹：

在電子技術(shù)中，脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度，一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱為周期;而將在單位時(shí)間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào)(包括脈沖信號(hào))在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計(jì)量名稱;頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是Hz(赫)。電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘就是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)精確和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器。

指令周期：CPU執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期，它是以機(jī)器周期為單位的，指令不同，所需的機(jī)器周期也不同。對(duì)于一些簡單的的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機(jī)器周期。對(duì)于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需要兩個(gè)或者兩個(gè)以上的機(jī)器周期。通常含一個(gè)機(jī)器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個(gè)機(jī)器周期的指令稱為雙周期指令。

1、時(shí)鐘周期：也稱為振蕩周期，一個(gè)時(shí)鐘周期 = 晶振的倒數(shù)。對(duì)于單片機(jī)時(shí)鐘周期，時(shí)鐘周期是單片機(jī)的基本時(shí)間單位，兩個(gè)振蕩周期(時(shí)鐘周期)組成一個(gè)狀態(tài)周期。

2、機(jī)器周期：單片機(jī)的基本操作周期，在一個(gè)操作周期內(nèi)，單片機(jī)完成一項(xiàng)基本操作，如取指令、存儲(chǔ)器讀/寫等。

3、機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期=12個(gè)時(shí)鐘周期。

51單片機(jī)的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個(gè)單周期指令包含一個(gè)機(jī)器周期，即12個(gè)時(shí)鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時(shí)間為12*(1/ 晶振頻率)= x μs。常用單片機(jī)的晶振為11.0592MHz，12MHz，24MHz。其中11.0592MHz的晶振更容易產(chǎn)生各種標(biāo)準(zhǔn)的波特率，后兩種的一個(gè)機(jī)器周期分別為1 μs和2 μs，便于精確延時(shí)。

接下來列出這三種不同的晶振的延時(shí)函數(shù)

1、 11.0592MHz

//N ms延時(shí)

void delay_ms(uint n)

{

uint i,j;

for(i=n;i>0;i–)

for(y=114;y>0;y–);

}

2、12MHz晶振

//延時(shí)n毫秒

void delay_ms(unsigned int n)

{

unsigned int i=0,j=0;

for(i=0;i

for(j=0;j<123;j++);

}12345678

//延時(shí)n秒

void delay_m(unsigned int n)

{

unsigned int i=0,j=0;

for(i=0;i

for(j=0;j<21738;j++);

}12345678

//延時(shí)10*n微秒

void delay_10um(unsigned int n)

{

while(n--);

}12345

3、24MHz晶振

//延時(shí)n毫秒

void delay_ms(unsigned int n)

{

unsigned int i=0,j=0;

for(i=0;i

//延時(shí)n秒

void delay_s(unsigned int n)

{

unsigned int i=0,j=0;

for(i=0;i

for(j=0;j<54053;j++);

} 1234567

//延時(shí)10*n微秒

void delay_10us(unsigned int n)

{

unsigned int i=0;

char j=0;

for(i=0;i

for(j=0;j<2;j++);

} 12345678

建議大家封裝為頭文件，可以方便的調(diào)用。

接下來介紹幾個(gè)自動(dòng)適應(yīng)主時(shí)鐘的延時(shí)函數(shù)

//參數(shù)：ms，要延時(shí)的ms數(shù)，自動(dòng)適應(yīng)主時(shí)鐘

#define MAIN_Fosc 11059200UL //定義主時(shí)鐘HZ

typedef unsigned int INT16U;

void delay_ms(INT16U ms) //INT16U 等價(jià)于 unsigned int

{

INT16U i;

do{

i=MAIN_Fosc/9600;

while(--i); //96T per loop

}while(--ms); //--ms ms=ms-1

} 123456789101112

//5us 延時(shí)函數(shù)，自動(dòng)適應(yīng)主時(shí)鐘

#define MAIN_Fosc 11059200UL //定義主時(shí)鐘HZ

void delay5us()

{

#if MAIN_Fosc == 11059200

_nop_();

#elif MAIN_Fosc == 12000000

_nop_();

#elif MAIN_Fosc == 22118400

_nop_(); _nop_(); _nop_();

#elif

} 12345678910111213

單片機(jī)中還可自動(dòng)生成

//11.0592MHZ延時(shí)100微秒

void Delay100us() //@11.0592MHz

{

unsigned char i, j;

_nop_();

_nop_();

i = 2;

j = 15;

do

{

while (--j);

} while (--i);

}

1234567891011121314

//100US

void Delay100us() //@12.000MHz

{

unsigned char i, j;

i = 2;

j = 39;

do

{

while (--j);

} while (--i);

}

123456789101112

//100US

void Delay100us() //@24.000MHz

{

unsigned char i, j;

i = 3;

j = 82;

do

{

while (--j);

} while (--i);

}