单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统,它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU.内存和外部总线系统。目前很多设备都采用先进的液晶显示屏来显示设备需要直观的内容,有时候也会存在芯片和设备的设计匹配问题,会出现本身显示是显示4行而显示2行的内容以及设备的指令发送出来屏还没显示的问题,这个就是芯片和设备程序设计中软件延时的问题。驰宇微工程人员为大家准备了些延时程序,请参考。如有不了解请来电咨询驰宇微科技0755-29446830
513微秒延时程序
DELAY: MOV R2,#0FEH
DELAY1: DJNZ R2,DELAY1
RET
;10毫秒延时程序
DL10MS: MOV R3,#14H
DL10MS1:LCALL DELAY
DJNZ R3,DL10MS1
RET
;0.1s延时程序12mhz
DELAY: MOV R6,#250
DL1: MOV R7,#200
DL2: DJNZ R6,DL2
DJNZ R7,DL1
RET
;延时1046549微秒(12mhz)
;具体的计算公式是:
;((((r7*2+1)+2)*r6+1)+2)*r5+1+4 = ((r7*2+3)*r6+3)
*r5+5
DEL : MOV R5,#08H
DEL1: MOV R6,#0FFH
DEL2: MOV R7,#0FFH
DJNZ R7,$
DJNZ R6,DEL2
DJNZ R5,DEL1
RET
;1秒延时子程序是以12MHz晶振
Delay1S:mov r1,#50
del0: mov r2,#91
del1: mov r3,#100
djnz r3,$
djnz r2,del1
djnz r1,del0
Ret
;1秒延时子程序是以12MHz晶振为例算指令周期耗时
KK: MOV R5,#10 ;1指令周期1
K1: MOV R6,#0FFH ;1指令周期10
K2: MOV R7,#80H ;1指令周期256*10=2560
K3: NOP ;1指令周期
128*256*10=327680
DJNZ R7,K3 ;2指令周期
2*128*256*10=655360
DJNZ R6,K2 ;2指令周期
2*256*10=5120
DJNZ R5,K1 ;2指令周期2*10=20
RET
;2指令周期21+10+2560+327680+655360+5120+20+2=990753
;约等于1秒1秒=1000000微秒
;这个算下来也只有0.998抄
T_0: MOV R7,#10;
D1: MOV R6,#200;
D2: MOV R5,#248;
DJNZ R5,$
DJNZ R6,D2;
DJNZ R7,D1;
RET
;这样算下来应该是1.000011秒
T_0: MOV R7,#10;
D1: MOV R6,#200;
D2: NOP
MOV R5,#248;
DJNZ R5,$
DJNZ R6,D2;
DJNZ R7,D1;
RET
DELAY_2S: ;10MS(11.0592mhz)
MOV R3,#200
JMP DELAY10MS
DELAY_100MS: ;100MS(11.0592mhz)
MOV R3,#10
JMP DELAY10MS
DELAY_10MS:
MOV R3,#1
DELAY10MS: ;去抖动10MS
(11.0592mhz)
MOV R4,#20
DELAY10MSA:
MOV R5,#247
DJNZ R5,$
DJNZ R4,DELAY10MSA
DJNZ R3,DELAY10MS
RET
DELAY_500MS: ;500500MS
MOV R2,#208
JMP DELAY_MS
DELAY_175MS: ;175MS
MOV R2,#73
JMP DELAY_MS
delaY_120MS: ;120MS
MOV R2,#50
JMP DELAY_MS
delay_60ms: ;60ms
MOV R2,#25
JMP DELAY_MS
delay_30ms: ;30ms
MOV R2,#12
JMP DELAY_MS
DELAY_5MS: ;5MS
MOV R2,#2
;===================================
DELAY_MS:
CALL DELAY2400
DJNZ R2,DELAY_MS
RET
;===================================
DELAY2400: ;10x244+4=2447
/1.024=2390
MOV R0,#244 ;1
DELAY24001:
MUL AB ;4
MUL AB ;4
DJNZ R0,DELAY24001 ;2
RET
DELAY: ;延时子程序(1秒)
MOV R0,#0AH
DELAY1: MOV R1,#00H
DELAY2: MOV R2,#0B2H
DJNZ R2,$
DJNZ R1,DELAY2
DJNZ R0,DELAY1
RET
MOV R2,#10 ;延时1秒
LCALL DELAY
MOV R2,#50 ;延时5秒
LCALL DELAY
DELAY: ;延时子程序
PUSH R2
PUSH R1
PUSH R0
DELAY1: MOV R1,#00H
DELAY2: MOV R0,#0B2H
DJNZ R0,$
DJNZ R1,DELAY2 ;延时 100 mS
DJNZ R2,DELAY1
POP R0
POP R1
POP R2
RET
1:DEL: MOV R7, #200
DEL1: MOV R6, #123
NOP
DEL2: DJNZ R6, DEL2
DJNZ R7, DEL1
RET
是50.001ms 算法是:
0.001ms+200*0.001ms+200*0.001ms+200*123*0.002ms+200*0.002ms
;(123*2+4)*200+1
2: DEL: MOV R7, #200
DEL1: MOV R6, #123
DEL2:NOP
DJNZ R6,DEL2
DJNZ R7,DEL1
RET
D500MS:
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7,#200
D51: MOV R6,#250
D52: NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R6,D52
DJNZ R7,D51
POP PSW
RET
DELAY: ;延时1毫秒
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7,#50
D1: MOV R6,#10
D2: DJNZ R6,$
DJNZ R7,D1
POP PSW
RET
ORG 0
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP CTC0
MAIN: MOV SP, #50H
CLR EA
MOV TMOD, #01H
MOV TH0,#3CH
MOV TL0,#0B0H
MOV R4, #10
SETB ET0
SETB EA
SETB TR0
SJMP $ ;
CTC0: MOV TH0, #3CH
MOV TL0, #0B0H
DJNZ R4, LP
CPL P1.0
MOV R4, #10
LP: RETI
END
...............................................................................................................
延时5秒左右
DELAY5S:PUSH 04H
PUSH 05H
PUSH 06H
MOV R4,#50
DELAY5S_0:MOV R5,#200
DELAY5S_1:MOV R6,#245
DJNZ R6,$
DJNZ R5,DELAY5S_1
DJNZ R4,DELAY5S_0
POP 06H
POP 05H
POP 04H
RET
指令周期、机器周期与时钟周期
指令周期:CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期,它是以机器周期为单位的,指令不同,所需的机器周期也不同。
时钟周期:也称为振荡周期,一个时钟周期 =晶振的倒数。
MCS-51单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。
MCS-51单片机的指令有单字节、双字节和三字节的,它们的指令周期不尽相同,一个单周期指令包含一个机器周期,即12个时钟周期,所以一条单周期指令被执行所占时间为12*(1/12000000)=1µs。
程序分析
例1 50ms 延时子程序:
DEL:MOV R7,#200 ①
DEL1:MOV R6,#125 ②
DEL2:DJNZ R6,DEL2 ③
DJNZ R7,DEL1 ④
RET ⑤
精确延时时间为:1+(1*200)+(2*125*200)+(2*200)+2
=(2*125+3)*200+3 ⑥
=50603µs
≈50ms
由⑥整理出公式(只限上述写法)延时时间=(2*内循环+3)*外循环+3 ⑦
详解:DEL这个子程序共有五条指令,现在分别就 每一条指令 被执行的次数和所耗时间进行分析。
第一句:MOV R7,#200 在整个子程序中只被执行一次,且为单周期指令,所以耗时1µs
第二句:MOV R6,#125 从②看到④只要R7-1不为0,就会返回到这句,共执行了R7次,共耗时200µs
第三句:DJNZ R6,DEL2 只要R6-1不为0,就反复执行此句(内循环R6次),又受外循环R7控制,所以共执行R6*R7次,因是双周期指令,所以耗时2*R6*R7µs。
例2 1秒延时子程序:
DEL:MOV R7,#10 ①
DEL1:MOV R6,#200 ②
DEL2:MOV R5,#248 ③
DJNZ R5,$ ④
DJNZ R6,DEL2 ⑤
DJNZ R7,DEL1 ⑥
RET ⑦
对每条指令进行计算得出精确延时时间为:
1+(1*10)+(1*200*10)+(2*248*200*10)+(2*200*10)+(2*10)+2
=[(2*248+3)*200+3]*10+3 ⑧
=998033µs≈1s
由⑧整理得:延时时间=[(2*第一层循环+3)*第二层循环+3]*第三层循环+3 ⑨此式适用三层循环以内的程序,也验证了例1中式⑦(第三层循环相当于1)的成立。
注意,要实现较长时间的延时,一般采用多重循环,有时会在程式序里加入NOP指令,这时公式⑨不再适用,下面举例分析。
例3仍以1秒延时为例
DEL:MOV R7,#10 1指令周期1
DEL1:MOV R6,#0FFH 1指令周期10
DEL2:MOV R5,#80H 1指令周期255*10=2550
KONG:NOP 1指令周期128*255*10=326400
DJNZ R5,$ 2指令周期2*128*255*10=652800
DJNZ R6,DEL2 2指令周期2*255*10=5110
DJNZ R7,DEL1 2指令周期2*10=20
RET 2
延时时间=1+10+2550+326400+652800+5110+20+2 =986893µs约为1s
整理得:延时时间=[(3*第一层循环+3)*第二层循环+3]*第三层循环+3 ⑩
结论:论文针对初学者的困惑,对汇编程序的延时算法进行了分步讲解,并就几种不同写法分别总结出相应的计算公式,只要仔细阅读例1中的详解,并用例2、例3来加深理解,一定会掌握各种类型程序的算法并加以运用。
ORG 0000H
START:MOV P1,#01111111B ;最下面的LED点亮
LCALL DELAY ;延时60秒
LCALL DELAY ;延时60秒
MOV P1,#10111111B ;最下面第二个的LED点亮
LCALL DELAY ;延时60秒
LCALL DELAY ;延时60秒
MOV P1,#11011111B ;最下面第三个的LED点亮 (以下省略)
LCALL DELAY
LCALL DELAY ;延时60秒
MOV P1,#11101111B
LCALL DELAY
LCALL DELAY ;延时60秒
MOV P1,#11110111B
LCALL DELAY
LCALL DELAY ;延时60秒
MOV P1,#11111011B
LCALL DELAY ;延时60秒
LCALL DELAY ;延时60秒
LCALL DELAY ;延时60秒
LCALL DELAY ;延时60秒
LCALL DELAY ;完成第一次循环点亮,延时约0.25秒
AJMP START ;反复循环
;延时子程序,12M晶振延时约250毫秒
DELAY: ;大约值:2us*256*256*2=260ms,也可以认为为250ms
PUSH PSW ;现场保护指令(有时可以不加)
MOV R4,#240
L3: MOV R2 ,#00H
L1: MOV R3 ,#00H
L2: DJNZ R3 ,L2 ;最内层循环:(256次)2个周期指令(R3减一,如果比1大,则转向L2)
DJNZ R2 ,L1 ; 中层循环:256次
DJNZ R4 ,L3 ;外层循环:240次
POP PSW
RET
END
#include<reg52.h>
#include<stdio.h>
void delaym(unsigned int t) // 延时子程序,入口参数ms,延迟时间=t*1ms,t=0~65535
{
unsigned char j; //j=0~255
while(t--)
{
for(j = 0; j < 125; j++); //j进行的内部循环,1次延迟8us
}
}
unsigned char a[24]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,
0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xfc,0xf3,0xcf,0x3f,0x3f,0xcf,0xf3,0xfc};
void main()
{
unsigned int i;
while(1)
{
for(i=0;i<24;i++)
{
P0=a[i];
delaym(1000); //调用延迟程序1000*1ms=1秒
}
}
}
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