C51設(shè)計(jì)中幾種精確延時(shí)方法
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2.3 使用示波器確定延時(shí)時(shí)間
熟悉硬件的開(kāi)發(fā)人員，也可以利用示波器來(lái)測(cè)定延時(shí)程序執(zhí)行時(shí)間。方法如下：編寫一個(gè)實(shí)現(xiàn)延時(shí)的函數(shù)，在該函數(shù)的開(kāi)始置某個(gè)I/O口線如P1.0為高電平，在函數(shù)的最后清P1.0為低電平。在主程序中循環(huán)調(diào)用該延時(shí)函數(shù)，通過(guò)示波器測(cè)量P1.0引腳上的高電平時(shí)間即可確定延時(shí)函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間。方法如下：
把P1.0接入示波器，運(yùn)行上面的程序，可以看到P1.0輸出的波形為周期是3 ms的方波。其中，高電平為2 ms，低電平為1 ms，即for循環(huán)結(jié)構(gòu)“for(j=0;j
2.4 使用反匯編工具計(jì)算延時(shí)時(shí)間
對(duì)于不熟悉示波器的開(kāi)發(fā)人員可用KeilC51中的反匯編工具計(jì)算延時(shí)時(shí)間，在反匯編窗口中可用源程序和匯編程序的混合代碼或匯編代碼顯示目標(biāo)應(yīng)用程序。為了說(shuō)明這種方法，還使用“for (i=0;i：
可以看出，0x000F～0x0017一共8條語(yǔ)句，分析語(yǔ)句可以發(fā)現(xiàn)并不是每條語(yǔ)句都執(zhí)行DlyT次。核心循環(huán)只有0x0011"0x0017共6條語(yǔ)句，總共8個(gè)機(jī)器周期，第1次循環(huán)先執(zhí)行“CLR A”和“MOV R6，A”兩條語(yǔ)句，需要2個(gè)機(jī)器周期，每循環(huán)1次需要8個(gè)機(jī)器周期，但最后1次循環(huán)需要5個(gè)機(jī)器周期。DlyT次核心循環(huán)語(yǔ)句消耗（2+DlyT×8+5）個(gè)機(jī)器周期，當(dāng)系統(tǒng)采用12 MHz時(shí)，精度為7 μs。
當(dāng)采用while (DlyT--)循環(huán)體時(shí)，DlyT的值存放在R7中。相對(duì)應(yīng)的匯編代碼如下：
循環(huán)語(yǔ)句執(zhí)行的時(shí)間為（DlyT+1）×5個(gè)機(jī)器周期，即這種循環(huán)結(jié)構(gòu)的延時(shí)精度為5 μs。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如將while (DlyT--)改為while (--DlyT)，經(jīng)過(guò)反匯編后得到如下代碼：
C:0x0014DFFE DJNZR7,C:0014//2T
可以看出，這時(shí)代碼只有1句，共占用2個(gè)機(jī)器周期，精度達(dá)到2 μs，循環(huán)體耗時(shí)DlyT×2個(gè)機(jī)器周期；但這時(shí)應(yīng)該注意，DlyT初始值不能為0。
這3種循環(huán)結(jié)構(gòu)的延時(shí)與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系如表1所列。
表1 循環(huán)次數(shù)與延時(shí)時(shí)間關(guān)系單位：μs
注意：計(jì)算時(shí)間時(shí)還應(yīng)加上函數(shù)調(diào)用和函數(shù)返回各2個(gè)機(jī)器周期時(shí)間。
2.5 使用性能分析器計(jì)算延時(shí)時(shí)間
很多C程序員可能對(duì)匯編語(yǔ)言不太熟悉，特別是每個(gè)指令執(zhí)行的時(shí)間是很難記憶的，因此，再給出一種使用Keil C51的性能分析器計(jì)算延時(shí)時(shí)間的方法。這里還以前面介紹的for (i=0;i
當(dāng)然也可以不用打開(kāi)Performance Analyzer window，這時(shí)觀察左邊工具欄秒（SEC）項(xiàng)。全速運(yùn)行時(shí)，時(shí)間不變，只有當(dāng)程序運(yùn)行到斷點(diǎn)處，才顯示運(yùn)行所用的時(shí)間。
3 總結(jié)
本文介紹了多種實(shí)現(xiàn)并計(jì)算延時(shí)程序執(zhí)行時(shí)間的方法。使用定時(shí)器進(jìn)行延時(shí)是最佳的選擇，可以提高M(jìn)CU工作效率，在無(wú)法使用定時(shí)器而又需要實(shí)現(xiàn)比較精確的延時(shí)時(shí)，后面介紹的幾種方法可以實(shí)現(xiàn)不等時(shí)間的延時(shí)： 使用自定義頭文件的優(yōu)點(diǎn)是，可實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間長(zhǎng)短的延時(shí)，并減少主程序的代碼長(zhǎng)度，便于對(duì)程序的閱讀理解和維護(hù)。編寫延時(shí)程序是一項(xiàng)很麻煩的任務(wù)，可能需要多次修改才能滿足要求。掌握延時(shí)程序的編寫，能夠使程序準(zhǔn)確得以執(zhí)行，這對(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)有著重要的意義。本文所討論的幾種方法，都是來(lái)源于實(shí)際項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，有著很好的實(shí)用性和適應(yīng)性。
評(píng)論