前陣子 琢磨了 ds18b20 溫度測控芯片 一直對單片機(jī)的延時問題 留有疑惑 花了一下午時間 用 keil 逐步調(diào)試和proteus 仿真 對延時問題 做了一些分析

通常 單片機(jī)在對時間要求精確的情況下 會使用匯編 來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的模塊 通過計算其相應(yīng)的機(jī)器周期 命令執(zhí)行周期 可以得到精確的時間控制

C語言下 常用的延時 方法 有 for 循環(huán) 和 while() 循環(huán) 和 定時器延時

但是使用 for 循環(huán) 得到的延時效果 不夠精確 執(zhí)行一次 可能會有 10多us 原因已經(jīng)有人 做了分析
一般單片機(jī) C語言編程 需要經(jīng)過 編譯 將其 轉(zhuǎn)為 匯編代碼后 再生成16進(jìn)制文件

在keil 下 點(diǎn)擊菜單欄 flash -> Configure Flash tools 打開 options 窗口 在 listing下
勾選 assembly Code 選項(xiàng) 可以查看C語言編譯生成的 .lst 匯編文件

而for循環(huán) 編譯生成的 匯編代碼 執(zhí)行周期較長 不適合做精確延時 這里不做討論 詳見:51單片機(jī) Keil C 延時程序的簡單研究

1. while(i--) 循環(huán)

編譯后對應(yīng)的 匯編代碼如下：

;---- Variable 'i' assigned to Register 'R6/R7' ----

0007 ?C0001:
0007 EF MOV A,R7
0008 1F DEC R7
0009 AC06 MOV R4,AR6
000B 7001 JNZ ?C0041
000D 1E DEC R6
000E ?C0041:
000E 4C ORL A,R4
000F 70F6 JNZ ?C0001
0011 ?C0002:
0011 ?C0003:
0011 22 RET

這里為 i 為unsigned int 情況下的編譯結(jié)果 通過計算其 執(zhí)行周期可得 執(zhí)行一次所需時間為 9us

當(dāng) i 為 unsigned char 無符號字符串 時, 執(zhí)行一次為6us ; (本數(shù)據(jù)皆為在keil 4 編譯器 12Mhz 晶震下獲得 )
當(dāng) i 為 unsigned int 無符號字符串 時, 執(zhí)行一次為 9us ;

2. while (--i)循環(huán)

編譯后對應(yīng)的 匯編代碼如下：

;---- Variable 'i' assigned to Register 'R7' ----

0000 ?C0004:
0000 DFFE DJNZ R7,?C0004
0002 ?C0006:
0002 22 RET
這里為 i 為unsigned char 情況下的編譯結(jié)果 通過計算其 執(zhí)行周期可得 執(zhí)行一次所需時間為 2us

當(dāng) i 為 unsigned char 無符號字符串 時, 執(zhí)行一次 為 2us ;
當(dāng) i 為 unsigned int 無符號字符串 時, 執(zhí)行一次 需要 8us ;

3. 通過 定時器 計時

前兩種方法 都忽略了當(dāng)執(zhí)行到該程序時需要的跳轉(zhuǎn)時間
一般在代碼中 延時函數(shù) 都會單獨(dú)寫成一個函數(shù) 比如：

// 延時函數(shù)
void delay(uint t)//每次9us
{
while(t--);
}

方便其他函數(shù)調(diào)用 但是在其他函數(shù)調(diào)用的過程中 跳轉(zhuǎn)也需要幾微秒的時間 所以當(dāng)延時時間很小時 可以直接用
_nop_() （1us）; 替代 或者直接 用 while(--i); 不要調(diào)用函數(shù)

定時器計時 時 尤其不能忽略這種因素 程序跳轉(zhuǎn)需要的時間 配置 TH0 TL0 TMOD 等指令都會耗費(fèi)時間 如果較短時間的延時 當(dāng)然不適合用這種方法 還需要注意的是 不要將TH0 TL0 的初值計算過程 寫在計時函數(shù)里
因?yàn)門H0 TL0計算 過程涉及到 乘除法 一個指令就可能耗費(fèi) 幾百us 當(dāng)然定時的結(jié)果 是錯誤的
應(yīng)該在調(diào)用 計時函數(shù)前 先計算好 TH0 TL0 再傳參給計時函數(shù)

eg.
void timer(uint th0,uint tl0)
{
TMOD = 0x01; //啟用T0 計時器 工作方式1
TH0 = th0;
TL0 = tl0;
EA = 0;//禁止中斷
ET0 =0;
TR0 = 1; //開始T0計數(shù)
while( TF0 == 0 );
TF0 = 0; // 清除T0 溢出標(biāo)志位
TR0 = 0; //關(guān)閉T0計數(shù)

}