单片机C语言延时程序的注意事项

屈育成 2020-07-14 1508

控制/MCU

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描述

　　标准的C语言中没有空语句。但在单片机的C语言编程中，经常需要用几个空指令产生短延时的效果。这在汇编语言中很容易实现，写几个nop就行了。

　　在keil C51中，直接调用库函数：

　　#include // 声明了void _nop_（void）;

　　_nop_（）; // 产生一条NOP指令

　　作用：对于延时很短的，要求在us级的，采用“_nop_”函数，这个函数相当汇编NOP指令，延时几微秒。NOP指令为单周期指令，可由晶振频率算出延时时间，对于12M晶振，延时1uS。对于延时比较长的，要求在大于10us，采用C51中的循环语句来实现。

　　在选择C51中循环语句时，要注意以下几个问题

　　第一、定义的C51中循环变量，尽量采用无符号字符型变量。

　　第二、在FOR循环语句中，尽量采用变量减减来做循环。

　　第三、在do…while，while语句中，循环体内变量也采用减减方法。

　　这因为在C51编译器中，对不同的循环方法，采用不同的指令来完成的。

　　下面举例说明：

　　unsigned char i;

　　for（i=0;i《255;i++）;

　　unsigned char i;

　　for（i=255;i》0;i--）;

　　其中，第二个循环语句C51编译后，就用DJNZ指令来完成，相当于如下指令：

　　MOV09H，#0FFH

　　LOOP： DJNZ09H，LOOP

　　指令相当简洁，也很好计算精确的延时时间。

　　同样对do…while，while循环语句中，也是如此

　　例：

　　unsigned char n;

　　n=255;

　　do{n--}

　　while（n）;

　　或

　　n=255;

　　while（n）

　　{n--};

　　这两个循环语句经过C51编译之后，形成DJNZ来完成的方法，

　　故其精确时间的计算也很方便。

　　其三：对于要求精确延时时间更长，这时就要采用循环嵌套的方法来实现，因此，循环嵌套的方法常用于达到ms级的延时。对于循环语句同样可以采用for，do…while，while结构来完成，每个循环体内的变量仍然采用无符号字符变量。

　　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--;

　　}

　　这三种方法都是用DJNZ指令嵌套实现循环的，由C51编译器用下面的指令组合来完成的

　　MOVR7，#0FFH

　　LOOP2： MOVR6，#0FFH

　　LOOP1： DJNZR6，LOOP1

　　DJNZR7，LOOP2

　　这些指令的组合在汇编语言中采用DJNZ指令来做延时用，因此它的时间精确计算也是很简单，假上面变量i的初值为m，变量j的初值为n，则总延时时间为：m×（n×T+T），其中T为DJNZ指令执行时间（DJNZ指令为双周期指令）。这里的+T为MOV这条指令所使用的时间。同样对于更长时间的延时，可以采用多重循环来完成。

　　只要在程序设计循环语句时注意以上几个问题。

　　下面给出有关在C51中延时子程序设计时要注意的问题

　　1、在C51中进行精确的延时子程序设计时，尽量不要或少在延时子程序中定义局部变量，所有的延时子程序中变量通过有参函数传递。

　　2、在延时子程序设计时，采用do…while，结构做循环体要比for结构做循环体好。

　　3、在延时子程序设计时，要进行循环体嵌套时，采用先内循环，再减减比先减减，再内循环要好。

　　unsigned char delay（unsigned char i，unsigned char j，unsigned char k）

　　{unsigned char b，c;

　　b=“j”;

　　c=“k”;

　　do{

　　do{k--};

　　while（k）;

　　k=“c”;

　　j--;};

　　while（j）;

　　j=b;

　　i--;};

　　while（i）;

　　}

　　这精确延时子程序就被C51编译为有下面的指令组合完成

　　delay延时子程序如下：

　　MOV R6，05H

　　MOV R4，03H

　　C0012： DJNZ R3， C0012

　　MOV R3，04H

　　DJNZ R5， C0012

　　MOV R5，06H

　　DJNZ R7， C0012

　　RET

　　假设参数变量i的初值为m，参数变量j的初值为n，参数变量k的初值为l，则总延时时间为：l×（n×（m×T+2T）+2T）+3T，其中T为 DJNZ和MOV指令执行的时间。当m=n=l时，精确延时为9T，最短;当m=n=l=256时，精确延时到16908803T，最长。

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