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汇编延时程序算法详解

发布时间:2020-06-30 23:34:03 阅读: 来源:投影机厂家

计算机反复执行一段程序以达到延时的目的称为软件延时,单片机应用程序中经常需要短时间延时。 有时要求很高的精度,网上或书中虽然有现成的公式可以套用,但在部分算法讲解中发现有错误之处,而且延时的具体算法讲得并不清楚,相当一部分人对此仍很模糊,授人鱼,不如授之以渔,本文将以12MHZ晶振为例,详细讲解MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法。 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150ms延时子程序: DEL:MOVR7,#200① DEL1:MOVR6,#125② DEL2:DJNZR6,DEL2③ DJNZR7,DEL1④ RET⑤ 精确延时时间为:1+(1*200)+(2*125*200)+(2*200)+2 =(2*125+3)*200+3⑥ =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+3⑦ 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:MOVR7,#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:MOVR6,#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:DJNZR6,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21秒延时子程序: DEL:MOVR7,#10① DEL1:MOVR6,#200② DEL2:MOVR5,#248③ DJNZR5,$④ DJNZR6,DEL2⑤ DJNZR7,DEL1⑥ RET⑦ 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+3⑧ =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+3⑨ 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:MOVR7,#101指令周期1 DEL1:MOVR6,#0FFH1指令周期10 DEL2:MOVR5,#80H1指令周期255*10=2550 KONG:NOP1指令周期128*255*10=326400 DJNZR5,$2指令周期2*128*255*10=652800 DJNZR6,DEL22指令周期2*255*10=5110 DJNZR7,DEL12指令周期2*10=20 RET2 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+3⑩ 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。

linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)

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