单片机C51延时时间怎样计算
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51单片机延时函数在嵌入式系统开发中,51单片机因其易于学习和使用、成本低廉等优点被广泛使用。
在51单片机的程序设计中,延时函数是一个常见的需求。
通过延时函数,我们可以控制程序的执行速度,实现定时器功能,或者在需要的时候进行延时操作。
本文将介绍51单片机中常见的延时函数及其实现方法。
一、使用for循环延时这种方法不精确,但是对于要求不高的场合,可以用来估算延时。
cvoid delay(unsigned int time){unsigned int i,j;for(i=0;i<time;i++)for(j=0;j<1275;j++);}这个延时函数的原理是:在第一个for循环中,我们循环了指定的时间次数(time次),然后在每一次循环中,我们又循环了1275次。
这样,整个函数的执行时间就是time乘以1275,大致上形成了一个延时效果。
但是需要注意的是,这种方法因为硬件和编译器的不同,延时时间会有很大差异,所以只适用于对延时时间要求不精确的场合。
二、使用while循环延时这种方法比使用for循环延时更精确一些,但是同样因为硬件和编译器的不同,延时时间会有差异。
cvoid delay(unsigned int time){unsigned int i;while(time--)for(i=0;i<1275;i++);}这个延时函数的原理是:我们先进入一个while循环,在这个循环中,我们循环指定的时间次数(time次)。
然后在每一次循环中,我们又循环了1275次。
这样,整个函数的执行时间就是time乘以1275,大致上形成了一个延时效果。
但是需要注意的是,这种方法因为硬件和编译器的不同,延时时间会有差异,所以只适用于对延时时间要求不精确的场合。
三、使用定时器0实现精确延时这种方法需要在单片机中开启定时器0,并设置定时器中断。
在中断服务程序中,我们进行相应的操作来实现精确的延时。
这种方法需要使用到单片机的定时器中断功能,相对复杂一些,但是可以实现精确的延时。
C程序中可使用不同类型的变量来进行延时设计。
经实验测试,使用unsi gned char类型具有比un signe d int更优化的代码,在使用时应该使用unsi gned char作为延时变量。
以某晶振为12MHz的单片机为例,晶振为12MH z即一个机器周期为1us。
一. 500ms延时子程序程序:void delay500ms(void){unsign ed char i,j,k;for(i=15;i>0;i--)for(j=202;j>0;j--)for(k=81;k>0;k--);}计算分析:程序共有三层循环一层循环n:R5*2 = 81*2 = 162usDJNZ 2us二层循环m:R6*(n+3) = 202*165 = 33330u s DJNZ 2us + R5赋值1us = 3us三层循环: R7*(m+3) = 15*33333= 499995us DJNZ 2us + R6赋值1us = 3us循环外: 5us 子程序调用 2us + 子程序返回 2us + R7赋值1us = 5us延时总时间 =三层循环+ 循环外= 499995+5 = 500000us =500ms计算公式:延时时间=[(2*R5+3)*R6+3]*R7+5二. 200ms延时子程序程序:void delay200ms(void){unsign ed char i,j,k;for(i=5;i>0;i--)for(j=132;j>0;j--)for(k=150;k>0;k--); }三. 10ms延时子程序程序:void delay10ms(void){unsign ed char i,j,k;for(i=5;i>0;i--)for(j=4;j>0;j--)for(k=248;k>0;k--); }四. 1s延时子程序程序:void delay1s(void){unsign ed char h,i,j,k;for(h=5;h>0;h--)for(i=4;i>0;i--)for(j=116;j>0;j--)for(k=214;k>0;k--);}参考链接:http://www.picav/news/2010-04/2106.htm摘要实际的单片机应用系统开发过程中,由于程序功能的需要,经常编写各种延时程序,延时时间从数微秒到数秒不等,对于许多C51开发者特别是初学者编制非常精确的延时程序有一定难度。
Keil C51精确延时程序程序说明如下:振荡频率:12MHz机器周期=12/振荡频率=12/12000000=1us#include <reg52.h>void delay1(unsigned char i){ while(--i);}说明:delay1程序为:延时时间=(2*i+2)*机器周期。
i=1~255。
void delay2(unsigned char i){ while(i--);}说明:delay2程序为:延时时间=(6*i+2)*机器周期。
i=1~255。
void main (void){unsigned char m;delay1(10); //赋值并调延时程序delay1说明:本句为赋值并调用Delayus1:延时时间=(1+2)*机器周期。
全部延时时间为:延时时间=(1+2+2*i+2)*机器周期。
i=1~255。
本例:延时时间=(1+2+2*10+2)*1us=25usdelay2(10); //赋值并调延时程序delay2说明:本句为赋值并调用Delayus2:延时时间=(1+2)*机器周期。
全部延时时间为:延时时间=(1+2+6*i+2)*机器周期。
i=1~255。
本例:延时时间=(1+2+6*10+2)*1us=65usm=10; //赋值,m=1~255while(--m) ; //计算,延时时间=2*m*机器周期说明:本两句为赋值并计算。
全部延时时间为:延时时间=(1+2*m)*机器周期。
m=1~255。
本例:延时时间=(1+2*10)*1us=25uswhile(1);}。
一、关于单片机周期的几个概念●时钟周期时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12MHz的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。
●机器周期完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
以51为例,晶振12M,时钟周期(晶振周期)就是(1/12)μs,一个机器周期包执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。
指令不同,所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。
1.指令含义DJNZ:减1条件转移指令这是一组把减1与条件转移两种功能结合在一起的指令,共2条。
DJNZ Rn,rel ;Rn←(Rn)-1;若(Rn)=0,则PC←(PC)+2 ;顺序执行;若(Rn)≠0,则PC←(PC)+2+rel,转移到rel所在位置DJNZ direct,rel ;direct←(direct)-1;若(direct)= 0,则PC←(PC)+3;顺序执行;若(direct)≠0,则PC←(PC)+3+rel,转移到rel 所在位置2.DJNZ Rn,rel指令详解例:MOV R7,#5DEL:DJNZ R7,DEL; rel在本例中指标号DEL1.单层循环由上例可知,当Rn赋值为几,循环就执行几次,上例执行5次,因此本例执行的机器周期个数=1(MOV R7,#5)+2(DJNZ R7,DEL)×5=11,以12MHz的晶振为例,执行时间(延时时间)=机器周期个数×1μs=11μs,当设定立即数为0时,循环程序最多执行256次,即延时时间最多256μs。
2.双层循环1)格式:DELL:MOV R7,#bbDELL1:MOV R6,#aaDELL2:DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1注意:循环的格式,写错很容易变成死循环,格式中的Rn和标号可随意指定。
MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法一、引言MCS-51单片机是一种常用的微控制器,其汇编程序编写对于工程师来说是极为重要的。
在MCS-51单片机中,延时是一种常见的需求,通过延时可以控制程序的执行速度和时间间隔。
而对于汇编程序中的延时算法,精确度的要求往往较高,特别是在一些实时系统中。
本文将针对MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法展开论述。
二、延时的需求在MCS-51单片机中,实现一定时间的延时是非常常见的需求。
在控制LED灯的闪烁过程中,需要一定的时间间隔来控制LED的亮灭频率;在读取传感器数据的过程中,需要一定的时间延时以确保传感器数据的准确性。
精确和可控的延时算法对于MCS-51单片机的应用来说是至关重要的。
三、常见的延时算法在MCS-51单片机的汇编程序中,常见的延时算法包括循环延时、定时器延时和脉冲宽度调制(PWM)延时等。
这些延时算法各有优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的算法。
1. 循环延时循环延时是一种简单而粗糙的延时算法,其原理是通过空转循环来消耗一定的CPU周期来实现延时。
这种延时算法的缺点是精度较差,受到CPU主频和编译器优化等因素的影响较大,不适合对延时精度有较高要求的场景。
2. 定时器延时定时器延时是一种利用MCS-51单片机内部定时器来实现延时的算法。
通过设置定时器的初值和计数方式,可以实现一定范围内的精确延时。
定时器延时的优点是精度高,不受CPU主频影响,适用于对延时精度要求较高的场景。
3. 脉冲宽度调制(PWM)延时脉冲宽度调制(PWM)延时是一种通过调节脉冲信号的宽度来实现延时的算法。
这种延时算法在一些特定的应用场景中具有较高的灵活性和精度。
例如在直流电机的速度调节过程中常常会采用PWM延时算法来实现精确的速度控制。
四、精确延时算法针对MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法,我们可以结合定时器延时和脉冲宽度调制(PWM)延时的优点,设计一种精确度较高的延时算法。
单片机C51延时时间怎样计算计算单片机C51延时时间通常需要考虑以下几个因素:1. 单片机的工作频率:单片机的工作频率决定了每个时钟周期的时长。
时钟周期(T)为1 / 片内晶振频率。
例如,若单片机的晶振频率为11.0592MHz,则时钟周期为1 / 11.0592MHz ≈ 90.52ns。
2. 延时的时间要求:您需要计算的是具体的延时时间,例如1毫秒(ms),10毫秒(ms)等。
有了上述信息,我们可以使用下面的公式来计算延时时间:延时时间(单位:时钟周期)=(目标延时时间(单位:秒)/时钟周期(单位:秒))延时时间(单位:毫秒)=延时时间(单位:时钟周期)×1000下面是一个示例的代码来演示如何计算并实现一个1毫秒的延时:```c#include <reg51.h>//定义时钟周期#define CLOCK_PERIOD 100 // 以纳秒为单位//定义延时函数void delay_ms(unsigned int milliseconds)unsigned int i, j;for (i = 0; i < milliseconds; i++)for (j = 0; j < 120; j++) // 这里的120是根据实际测量得到的,可以根据硬件和软件环境适当微调//每次循环消耗的时间为120*100纳秒≈12微秒//因此,总延时时间为12*1000微秒=1毫秒}}//主函数void mainP1=0x00;//把P1引脚置为低电平while (1)delay_ms(1000); // 1秒的延时P1=~P1;//翻转P1引脚的电平}```上述代码中,我们通过嵌套循环实现了一个1毫秒的延时。
根据实际硬件和软件环境,您可能需要微调内层循环的次数以达到准确的1毫秒延时。
需要注意的是,单片机的延时准确性受到各种因素影响,包括时钟精度、环境温度等。
在实际应用中,如果对延时精度有较高要求,可能需要进一步进行校准或采用其他更精确的延时方式。
单片机延时计算公式单片机是一种应用广泛的微型计算机系统,它被广泛应用于嵌入式系统、电子设备等领域。
在单片机的编程过程中,经常需要进行延时操作,以控制系统的运行速度或实现特定的功能。
为了准确地控制延时时间,需要使用延时计算公式。
延时时间与单片机的时钟频率有关,通常以秒、毫秒、微秒等单位来表示。
在单片机中,时钟频率是一个基本参数,它决定了单片机每秒钟所执行的指令数。
延时计算公式可以通过时钟频率和所需延时时间来计算出延时所需的指令数。
延时计算公式的一般形式如下:延时指令数 = 延时时间× 时钟频率其中,延时指令数表示需要延时的指令数目,延时时间表示所需延时的时间,时钟频率表示单片机的时钟频率。
在实际应用中,延时时间一般以毫秒或微秒为单位。
为了方便计算,可以将延时时间转换为秒,再根据单片机的时钟频率进行计算。
假设延时时间为T秒,时钟频率为f Hz,则延时指令数可以表示为:延时指令数= T × f延时指令数一般为整数,表示需要延时的指令数目。
在单片机编程中,可以通过循环执行空操作指令或者通过定时器来实现延时操作。
通过控制循环次数或者定时器的设置,可以实现精确的延时时间。
需要注意的是,延时计算公式中的时钟频率必须与实际使用的时钟频率相一致。
在单片机编程中,时钟频率一般通过设置寄存器来进行配置。
如果延时计算公式中的时钟频率与实际使用的时钟频率不一致,将会导致延时时间的不准确。
延时计算公式在单片机编程中具有重要的作用。
通过合理地计算延时指令数,可以实现精确的延时操作,从而实现系统的稳定运行和功能的正常实现。
在实际应用中,需要根据具体的需求和系统的要求,选择合适的延时时间和时钟频率,以确保系统的性能和功能的准确性。
总结起来,单片机延时计算公式是一种根据延时时间和时钟频率来计算延时指令数的方法。
通过合理地计算延时指令数,可以实现精确的延时操作,保证系统的稳定运行和功能的正常实现。
在单片机编程中,合理地应用延时计算公式,可以提高系统的性能和功能的准确性。