單片機c語言中nop函數(shù)的使用方法和延時計算

這在匯編語言中很容易實現(xiàn)，寫幾個nop就行了。

在keil C51中，直接調(diào)用庫函數(shù)：
#include // 聲明了void _nop_(void);

_nop_(); // 產(chǎn)生一條NOP指令

作用：對于延時很短的，要求在us級的，采用“_nop_”函數(shù)，這個函數(shù)相當匯編NOP指令，延時幾微秒。
NOP指令為單周期指令，可由晶振頻率算出延時時間，對于12M晶振，延時1uS。

對于延時比較長的，要求在大于10us，采用C51中的循環(huán)語句來實現(xiàn)。
在選擇C51中循環(huán)語句時，要注意以下幾個問題
第一、定義的C51中循環(huán)變量，盡量采用無符號字符型變量。
第二、在FOR循環(huán)語句中，盡量采用變量減減來做循環(huán)。
第三、在do…while，while語句中，循環(huán)體內(nèi)變量也采用減減方法。
這因為在C51編譯器中，對不同的循環(huán)方法，采用不同的指令來完成的。

下面舉例說明：
unsigned char I;
for(i=0;i<255;i++);

unsigned char I;
for(i=255;i>0;i--);
其中，第二個循環(huán)語句C51編譯后，就用DJNZ指令來完成，相當于如下指令：
MOV　09H，＃0FFH
LOOP： DJNZ　09H，LOOP
指令相當簡潔，也很好計算精確的延時時間。
同樣對do…while，while循環(huán)語句中，也是如此
例：
unsigned char n;
n=255;
do{n--}
while(n);
或
n=255;
while(n)
{n--};
這兩個循環(huán)語句經(jīng)過C51編譯之后，形成DJNZ來完成的方法，
故其精確時間的計算也很方便。

其三：對于要求精確延時時間更長，這時就要采用循環(huán)嵌套
的方法來實現(xiàn)，因此，循環(huán)嵌套的方法常用于達到ms級的延時。
對于循環(huán)語句同樣可以采用for，do…while，while結(jié)構(gòu)來完
成，每個循環(huán)體內(nèi)的變量仍然采用無符號字符變量。
unsigned char i,j
for(i=255;i>0;i--)
for(j=255;j>0;j--);
或
unsigned char i,j
i=255;
do{j=255;
do{j--}
while(j);
i--;
}
while(i);
或
unsigned char i,j
i=255;
while(i)
{j=255;
while(j)
{j--};
i--;
}
這三種方法都是用DJNZ指令嵌套實現(xiàn)循環(huán)的，由C51編
譯器用下面的指令組合來完成的
MOV　R7，＃0FFH
LOOP2： MOV　R6，＃0FFH
LOOP1： DJNZ　R6，LOOP1
DJNZ　R7，LOOP2
這些指令的組合在匯編語言中采用DJNZ指令來做延時用，
因此它的時間精確計算也是很簡單，假上面變量i的初
值為m，變量j的初值為n，則總延時時間為：m×（n×T＋T），
其中T為DJNZ指令執(zhí)行時間（DJNZ指令為雙周期指令）。
這里的+T為MOV這條指令所使用的時間。
同樣對于更長時間的延時，可以采用多重循環(huán)來完成。
只要在程序設(shè)計循環(huán)語句時注意以上幾個問題。

下面給出有關(guān)在C51中延時子程序設(shè)計時要注意的問題
1、在C51中進行精確的延時子程序設(shè)計時，盡量不要
或少在延時子程序中定義局部變量，所有的延時子程
序中變量通過有參函數(shù)傳遞。
2、在延時子程序設(shè)計時，采用do…while，結(jié)構(gòu)做循
環(huán)體要比for結(jié)構(gòu)做循環(huán)體好。
3、在延時子程序設(shè)計時，要進行循環(huán)體嵌套時，采用
先內(nèi)循環(huán)，再減減比先減減，再內(nèi)循環(huán)要好。
unsigned char delay(unsigned char i,unsigned char j,unsigned char k)
{unsigned char b,c;
b="j";
c="k";
do{
do{
do{k--};
while(k);
k="c";
j--;};
while(j);
j=b;
i--;};
while(i);
}
這精確延時子程序就被C51編譯為有下面的指令組合完成
delay延時子程序如下：
MOV R6，05H
MOV R4，03H
C0012： DJNZ R3， C0012
MOV R3，04H
DJNZ R5， C0012
MOV R5，06H
DJNZ R7， C0012
RET
假設(shè)參數(shù)變量i的初值為m，參數(shù)變量j的初值為n，參數(shù)
變量k的初值為l，則總延時時間為：l×（n×（m×T＋2T）＋2T）＋3T，
其中T為DJNZ和MOV指令執(zhí)行的時間。當m=n=l時，精確延時為9T，最短；
當m=n=l=256時，精確延時到16908803T，最長。

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采用軟件定時的計算方法

利用指令執(zhí)行周期設(shè)定，以下為一段延時程序：
指令 周期
MOV 1
DJNZ 2
NOP 1
采用循環(huán)方式定時，有程序：
MOV R5,#TIME2 ;周期1
LOOP1: MOV R6,#TIME1 ; 1
LOOP2: NOP ; 1
NOP ; 1
DJNZ R6,LOOP2 ; 2
DJNZ R5,LOOP1 ; 2
定時數(shù)=(TIME1*4+2+1)*TIM2*2+4

剛剛又學了一條，用_nop_();時記得加上#include 頭文件

如：
//==================
#include //包含庫函數(shù)
......
......
//============
......
......
_nop_(); //引用庫函數(shù)

敬禮。
我一直都是借助仿真軟件編。一點一點試時間。

C語言最大的缺點就是實時性差,我在網(wǎng)上到看了一些關(guān)于延時的討論,其中有篇文章

51單片機 Keil C 延時程序的簡單研究,作者：InfiniteSpace Studio/isjfk

寫得不錯,他是用while(--i);產(chǎn)生DJNZ 來實現(xiàn)精確延時,后來有人說如果while里面不能放其它語句,否則也不行,用do-while就可以,具體怎樣我沒有去試.所有這些都沒有給出具體的實例程序來.還看到一些延時的例子多多少少總有點延時差.為此我用for循環(huán)寫了幾個延時的子程序貼上來,希望能對初學者有所幫助.(晶振12MHz,一個機器周期1us.)

一. 500ms延時子程序

程序:

void delay500ms(void)

{

unsigned char i,j,k;

for(i=15;i>0;i--)

for(j=202;j>0;j--)

for(k=81;k>0;k--);

}

產(chǎn)生的匯編:

C:0x0800 7F0F MOV R7,#0x0F

C:0x0802 7ECA MOV R6,#0xCA

C:0x0804 7D51 MOV R5,#0x51

C:0x0806 DDFE DJNZ R5,C:0806

C:0x0808 DEFA DJNZ R6,C:0804

C:0x080A DFF6 DJNZ R7,C:0802

C:0x080C 22 RET

計算分析:

程序共有三層循環(huán)

一層循環(huán)n:R5*2 = 81*2 = 162us DJNZ 2us

二層循環(huán)m:R6*(n+3) = 202*165 = 33330us DJNZ 2us + R5賦值 1us = 3us

三層循環(huán): R7*(m+3) = 15*33333 = 499995us DJNZ 2us + R6賦值 1us = 3us

循環(huán)外: 5us 子程序調(diào)用 2us + 子程序返回 2us + R7賦值 1us = 5us

延時總時間 = 三層循環(huán) + 循環(huán)外 = 499995+5 = 500000us =500ms

計算公式:延時時間=[(2*R5+3)*R6+3]*R7+5

二. 200ms延時子程序

程序:

void delay200ms(void)

{

unsigned char i,j,k;

for(i=5;i>0;i--)

for(j=132;j>0;j--)

for(k=150;k>0;k--);

}

產(chǎn)生的匯編

C:0x0800 7F05 MOV R7,#0x05

C:0x0802 7E84 MOV R6,#0x84

C:0x0804 7D96 MOV R5,#0x96

C:0x0806 DDFE DJNZ R5,C:0806

C:0x0808 DEFA DJNZ R6,C:0804

C:0x080A DFF6 DJNZ R7,C:0802

C:0x080C 22 RET

三. 10ms延時子程序

程序:

void delay10ms(void)

{

unsigned char i,j,k;

for(i=5;i>0;i--)

for(j=4;j>0;j--)

for(k=248;k>0;k--);

}

產(chǎn)生的匯編

C:0x0800 7F05 MOV R7,#0x05

C:0x0802 7E04 MOV R6,#0x04

C:0x0804 7DF8 MOV R5,#0xF8

C:0x0806 DDFE DJNZ R5,C:0806

C:0x0808 DEFA DJNZ R6,C:0804

C:0x080A DFF6 DJNZ R7,C:0802

C:0x080C 22 RET

四. 1s延時子程序

程序:

void delay1s(void)

{

unsigned char h,i,j,k;

for(h=5;h>0;h--)

for(i=4;i>0;i--)

for(j=116;j>0;j--)

for(k=214;k>0;k--);

}

產(chǎn)生的匯編

C:0x0800 7F05 MOV R7,#0x05

C:0x0802 7E04 MOV R6,#0x04

C:0x0804 7D74 MOV R5,#0x74

C:0x0806 7CD6 MOV R4,#0xD6

C:0x0808 DCFE DJNZ R4,C:0808

C:0x080A DDFA DJNZ R5,C:0806

C:0x080C DEF6 DJNZ R6,C:0804

C:0x080E DFF2 DJNZ R7,C:0802

C:0x0810 22 RET

在精確延時的計算當中,最容易讓人忽略的是計算循環(huán)外的那部分延時,在對時間要求不高的場合,這部分對程序不會造成影響.