51单片机的几种精确延时

　　51单片机的几种精确延时实现延时通常有两种方法：一种是硬件延时，要用到定时器/计数器，这种方法可以提高CPU的工作效率，也能做到精确延时;另一种是软件延时，这种方法主要采用循环体进行。

　　1 使用定时器/计数器实现精确延时

　　单片机系统一般常选用11.059 2 MHz、12 MHz或6 MHz晶振。第一种更容易产生各种标准的波特率，后两种的一个机器周期分别为1 μs和2 μs，便于精确延时。本程序中假设使用频率为12 MHz的晶振。最长的延时时间可达216=65 536 μs。若定时器工作在方式2，则可实现极短时间的精确延时;如使用其他定时方式，则要考虑重装定时初值的时间（重装定时器初值占用2个机器周期）。

　　在实际应用中，定时常采用中断方式，如进行适当的循环可实现几秒甚至更长时间的延时。使用定时器/计数器延时从程序的执行效率和稳定性两方面考虑都是最佳的方案。但应该注意，C51编写的中断服务程序编译后会自动加上PUSH ACC、PUSH PSW、POP PSW和POP ACC语句，执行时占用了4个机器周期;如程序中还有计数值加1语句，则又会占用1个机器周期。这些语句所消耗的时间在计算定时初值时要考虑进去，从初值中减去以达到最小误差的目的。

　　2 软件延时与时间计算

　　在很多情况下，定时器/计数器经常被用作其他用途，这时候就只能用软件方法延时。下面介绍几种软件延时的方法。

　　2.1 短暂延时

　　可以在C文件中通过使用带_NOP_（ ）语句的函数实现，定义一系列不同的延时函数，如Delay10us（ ）、Delay25us（ ）、Delay40us（ ）等存放在一个自定义的C文件中，需要时在主程序中直接调用。如延时10 μs的延时函数可编写如下：

　　void Delay10us（ ） {

　　_NOP_（ ）;

　　_NOP_（ ）;

　　_NOP_（ ）;

　　_NOP_（ ）;

　　_NOP_（ ）;

　　_NOP_（ ）;

　　}

　　Delay10us（ ）函数中共用了6个_NOP_（ ）语句，每个语句执行时间为1 μs。主函数调用Delay10us（ ）时，先执行一个LCALL指令（2 μs），然后执行6个_NOP_（ ）语句（6 μs），最后执行了一个RET指令（2 μs），所以执行上述函数时共需要10 μs。 可以把这一函数当作基本延时函数，在其他函数中调用，即嵌套调用\［4\］，以实现较长时间的延时;但需要注意，如在Delay40us（ ）中直接调用4次Delay10us（ ）函数，得到的延时时间将是42 μs，而不是40 μs。这是因为执行Delay40us（ ）时，先执行了一次LCALL指令（2 μs），然后开始执行第一个Delay10us（ ），执行完最后一个Delay10us（ ）时，直接返回到主程序。依此类推，如果是两层嵌套调用，如在Delay80us（ ）中两次调用Delay40us（ ），则也要先执行一次LCALL指令（2 μs），然后执行两次Delay40us（ ）函数（84 μs），所以，实际延时时间为86 μs。简言之，只有最内层的函数执行RET指令。该指令直接返回到上级函数或主函数。如在Delay80μs（ ）中直接调用8次Delay10us（ ），此时的延时时间为82 μs。通过修改基本延时函数和适当的组合调用，上述方法可以实现不同时间的延时。

　　2.2 在C51中嵌套汇编程序段实现延时

　　在C51中通过预处理指令#pragma asm和#pragma endasm可以嵌套汇编语言语句。用户编写的汇编语言紧跟在#pragma asm之后，在#pragma endasm之前结束。

　　如：#pragma asm

　　…

　　汇编语言程序段

　　…

　　#pragma endasm

　　延时函数可设置入口参数，可将参数定义为unsigned char、int或long型。根据参数与返回值的传递规则，这时参数和函数返回值位于R7、R7R6、R7R6R5中。在应用时应注意以下几点：

　　◆ #pragma asm、#pragma endasm不允许嵌套使用;

　　◆ 在程序的开头应加上预处理指令#pragma asm，在该指令之前只能有注释或其他预处理指令;

　　◆ 当使用asm语句时，编译系统并不输出目标模块，而只输出汇编源文件;

　　◆ asm只能用小写字母，如果把asm写成大写，编译系统就把它作为普通变量;

　　◆ #pragma asm、#pragma endasm和 asm只能在函数内使用。

　　将汇编语言与C51结合起来，充分发挥各自的优势，无疑是单片机开发人员的最佳选择。

　　2.3 使用示波器确定延时时间

　　利用示波器来测定延时程序执行时间。方法如下：编写一个实现延时的函数，在该函数的开始置某个I/O口线如P1.0为高电平，在函数的最后清P1.0为低电平。在主程序中循环调用该延时函数，通过示波器测量P1.0引脚上的高电平时间即可确定延时函数的执行时间。方法如下：

　　sbit T_point = P1^0;

　　void Dly1ms（void） {

unsigned int