单片机延时程序计算关于单片机延时程序的具体分析|产品选型|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

关于单片机延时程序的具体分析

前面我们介绍了延时程序，但这还不完善，因为，我们只知道DJNZ R6，D2这句话会被执行62500次，但是执行这么多次需要多长时间呢？是否满足我们的要求呢？我们还不知道，所以下面要来解决这个问题。

关于单片机延时程序的具体分析

先提一个问题：我们学校里什么是最重要的。（铃声）校长可以出差，老师可以休息，但学校一日无铃声必定大乱。整个学校就是在铃声的统一指挥下，步调一致，统一协调地工作着。这个铃是按一定的时间安排来响的，我们可以称之为“时序��时间的顺序”。一个由人组成的单位尚且要有一定的时序，计算机当然更要有严格的时序。事实上，计算机更象一个大钟，什么时候分针动，什么时候秒针动，什么时候时针动，都有严格的规定，一点也不能乱。计算机要完成的事更复杂，所以它的时序也更复杂。

我们已知，计算机工作时，是一条一条地从ROM中取指令，然后一步一步地执行，我们规定：计算机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期。这是一个时间基准，好象我们人用“秒”作为我们的时间基准一样，为什么不干脆用“秒”，多好，很习惯，学下去我们就会知道用“秒”反而不习惯。

一个机器周期包括12个时钟周期。下面让我们算一下一个机器周期是多长时间吧。设一个单片机工作于12M晶振，它的时钟周期是1/12（微秒）。它的一个机器周期是12*（1/12）也就是1微秒。（请计算一个工作于6M晶振的单片机，它的机器周期是多少）。

MCS-51单片机的所有指令中，有一些完成得比较快，只要一个机器周期就行了，有一些完成得比较慢，得要2个机器周期，还有两条指令要4个机器周期才行。这也不难再解，不是吗？我让你扫地的执行要完成总得比要你完成擦黑板的指令时间要长。为了衡量指令执行时间的长短，又引入一个新的概念：指令周期。所谓指令周期就是指执行一条指令的时间。INTEL对每一条指令都给出了它的指令周期数，这些数据，大部分不需要我们去记忆，但是有一些指令是需要记住的，如DJNZ指令是双周期指令。

下面让我们来计算刚才的延时。首先必须要知道晶振的频率，我们设所用晶振为12M，则一个机器周期就是1微秒。而DJNZ指令是双周期指令，所以执行一次要2个微秒。一共执行62500次，正好125000微秒，也就是125毫秒。

自学单片机第二十二篇：延时消抖

按键的延时消抖是初学单片机的必经之路，因为只要是机械开关所传递的信号，都会存在波动，有时这些波动是"致命"的，所以消除其影响就是一门手艺了。硬件消抖有其优点，同样的也有不方便的地方，开发成本高，操作难度大，可移植性差。软件消抖就相对较好些，新手即可操作，延时消抖，并非消抖的最终最优方法，但好在简单易懂，我们先认识消抖的方法和目的。

按键在按下和抬起时，都会出现短暂的抖动，称之为前沿抖动和后沿抖动，他们持续的时间大致在5-10毫秒，键稳定时间会在100毫秒以上，就人的操作速度来看，键稳定的时间不会低于100毫秒，因为，1秒十次的操作，估计手都受不了。除非科幻世界或武侠世界的人。

既然抖动时间基本不变，那么，我们就有这样一种方法，当按键出现第一个电位变化，假设是高电位转变成低电位，那么我们就延时一段时间，设置10毫秒，10毫秒以后，我们再次判断此时的电位状态，是否是低电位，如果是低电位，那么就认为按键按下了，如果是高电位，就认为按键是抖动。从低电位变成高电位也是一样。

我们就是用延时来，把抖动的时间空过去了，这样就不用担心抖动产生的电位频繁变化了。接下来，我们看下程序如何写。

按流程来，基本上就能写出来，程序分为两大块，一个是主函数，处理开关状态，一个是延时函数。

我们先定义一个开关，然后我又声明了一个位变量，其实这个位变量在这里可以不用，不过习惯如此，对采集来的数据我习惯让其保存在特定的变量中，这样方便后期使用，以防自己改变变量值，造成端口的电位随之改变。

主函数中，先把开关采集端口置1，这是读取数据的前提条件，然后把需要采集的io的状态转移给中间变量，接着判断此时中间变量是否为零，也就是按键是否按下，如果没有按下，那就跳出，继续赋值，接着判断，直到判断为零，进入语句中，先延时一段时间，让抖动空过去，延时结束，再判断一次，由于此时程序还没走出去，所以中间变量的值也没有实时切换，我们此时要判断按键实时状态是否为零，就需要判断端口的实际值，当key10为零，就说明按键确实处于按下状态，这就可以执行，移位指令。

需要说明，如果使用函数，在调用时，只需写出函数名即可。但是在程序最开始位置，需要声明函数，声明时，要写全，尤其是返回值的类型和变量名，不能省略。可以把函数直接复制到前方，然后加一个冒号即可。

程序看完，我们仿真一下测试下程序是否执行。

这是之前我们使用的仿真电路，直接使用就好。我没有改变工程文件，所以无需重新导入可执行文件，程序会直接读取我保存好的新的可执行文件，文件名没有改变。

这是软件的初始状态，所有端口都是高电位，我们按下P10.

按键随着按下，可以稳定的响应，我们再通过实际电路测试一下。

测试发现，我按下按键，还没松手，就已经流水般的熄灭了5个灯了，什么情况？

我们可以看程序的这里

keybuff=key10; //赋值

if(keybuff==0) //判断开关是否按下

{

delay(50); //延时一段时间

if(key10==0) //再次判断开关是否按下

{

P3=P3>>1; //P3左移一位

}

从这一段可以看出，只要我能满足keybuff为零，key10为零，那么程序就会在延时结束再次进入程序，如此循环，就造成了，按键按下，P3被连续执行动作。我们怎么才能让这种情况不发生呢？这就需要我们不仅检测按键按下，还需要检测按键弹起，只有按键弹起我们才允许它执行下一步，这样就能按下一次，抬起手，才会停止，保证了操作的准确。

执行流程如下：

判断按键按下》按键按下》延时》判断按键按下》按键按下》执行动作》判断按键抬起》按键抬起》结束。

我们再次测试，此时发现，按下后，不松开，按键不再连续动作，但是松开按键后，原本熄灭的小灯又点亮了，我们梳理程序，可以发现，是不存在错误的，流程也没有问题。其实这就涉及我们的硬件了，我们使用软件仿真时，这些问题都是没有的，但硬件跟仿真的区别就在这里，在单片机中，如果我们没有规定执行下一步的位置，单片机就会在流程走完后，随机进入我们无法控制的流程，这在专业中称之为跑飞。为了防止跑飞，我们一般会在结束添加循环语句，让程序停止在我们设定的位置，这样就不会有问题了。

此处我们需要连续监测按键状态，所以就让程序不断的循环判断按键即可。