51单片机利用for语句嵌套实现简单的延时1s功能解说和视频教程
51单片机利用for语句嵌套实现简单的延时1s功能
名词解释:
(1)时钟周期。定义为时钟频率的倒数,本例使用12MHz的时钟频率,它的时钟周期大约就是1/12μs。
(2)机器周期。单片机的基本操作周期,STC89C51系列的单片机来说,一个机器周期由12个时钟周期组成,也就是1μs。
(3)指令周期。指的是单片机执行一条指令需要的时间,一个指令周期需要1~4个机器周期。一个for循环需要8个指令周期。
假设单片机采用了12MHz的时钟频率,利用for语句嵌套实现简单的延时1s功能。
unsigned int i;
Unsigned char j; //定义两个循环变量i、j
for (i = 1000; i > 0; i--) //外层循环1000次
for (j = 124; j > 0; j--) ; //内层循环124次
内层循环代码含义:
在12MHz的时钟频率下,for循环124次所消耗的时间ntime是:
ntime= 124次 × 8个指令周期 × 1μs = 992μs
也就是内循环延时大概为1ms。
外层循环代码含义:
外层循环又将内层循环重复1000次:
for (i = 1000; i > 0; i--) //外层循环1000次
那么,全部执行完成花费的总时间T大约是:
T = 1000 × ( ntime + 8 × 1 ) = 1000 ms=1s,基本上达到延时1s的功能。这个延时程序中外层循环的变量是多少,整个for嵌套语句就延时大约多少毫秒,在以后的应用当中,会经常用到这个程序进行不需要精确时间的延时。
比如,要实现2s的延时,就把i=1000修改为i=2000就可以了。
视频教程如下:
视频教程
生成 51 单片机最精准的延时函数的方法
前言
我们在学习 51 单片机的过程中会用到延时,比如一个简单的流水灯就需要延时来控制依次点亮的时间,或者一些模块在单片机发出读数据指令后,需要延时几十微秒才可以读出数据等等,这些都离不开延时,所以我们需要一个精准的延时函数来满足我们的需求。
本篇介绍一个最简单并且延时最精准的 51 单片机延时函数的生成方法。
STC-ISP
我们说学习 51 单片机,大部分学习的都是国产的 STC89C51 单片机,我就是从这款单片机入门的。
STC89C51 是 STC 这家公司研发生产的,同时 STC 提供了一个下载编程烧录软件——STC-ISP,这款软件可是一个好东西,不会有朋友只用它来下载程序吧?
它有好多强大且实用的功能,本篇介绍一下它的软件延时计算器 功能。
下载 STC-ISP
STC – ISP 下载连接:https://www.52dpj.com/27.html
使用 STC-ISP 生成函数
打开软件,找到“ 软件延时计算器 ”,设置参数后,点击生成代码后复制即可。
注意:设置的参数一定要和使用的单片机参数相匹配。
优化生成的代码
生成的代码具有局限性
void Delay1ms() //@11.0592MHz<br>{<br> unsigned char i, j;<br><br> _nop_();<br> i = 2;<br> j = 199;<br> do<br> {<br> while (--j);<br> } while (--i);<br>}<br>
上面是我从软件中生成复制的代码,软件已经自动生成了一个函数供我们调用,短短几步就做好了一个延时函数,确实不错。
但这个函数在调用时只能延时 1ms ,如果说我想延时 2ms、3ms、4ms... 难道要不停的调用函数吗?或者再去软件中生成新的延时函数?那岂不是很麻烦。
其实不必这样,我们只需简单的优化一下代码,就可以实现我们想要的功能。
一步使代码变为万能
软件所生成的函数是延时 1ms,就是说单片机执行这个函数的程序体时用时为 1ms,那么首先我们用 while 循环把程序体框住,然后每执行一次让控制 while 循环结束的变量减一,这个变量我们通过形参传递到函数中。
注意 :当使用 _nop_() 函数(可理解为软件延时)时,必须在开头添加头文件 #include <intrins.h>。
_nop_() 函数相当于一个空操作(可以理解为 NOP 空操作指令),而 _nop_() 函数的空操作产生的时间与晶振有关,所以在上文中设置参数要与使用的单片机参数相匹配。
优化后的代码如下:
#include <intrins.h><br><br>void Delay1ms(unsigned int _ms) //@11.0592MHz<br>{<br> unsigned char i, j;<br><br> while (_ms--)<br> {<br> _nop_();<br> i = 2;<br> j = 199;<br> do<br> {<br> while (--j);<br> } while (--i);<br> }<br>}<br>
调用延时函数
经过我们优化后的延时函数在调用时极其简单,只需在调用函数的语句中放入实参就好啦。
调用演示代码如下:
#include <reg52.h><br>#include <intrins.h><br><br>void Delay1ms(unsigned int _ms); /* 声明延时函数 */<br><br>void main()<br>{<br> Delay1ms(1); /* 实参为 1,则延时 1ms */<br><br> Delay1ms(20); /* 实参为 20,则延时 20ms */<br><br> Delay1ms(500); /* 实参为 500,则延时 500ms */<br><br> /* ...... */<br>}<br><br><br>void Delay1ms(unsigned int _ms) //@11.0592MHz<br>{<br> unsigned char i, j;<br><br> while (_ms--)<br> {<br> _nop_();<br> i = 2;<br> j = 199;<br> do<br> {<br> while (--j);<br> } while (--i);<br> }<br>}<br>
后记
至此,51 单片机的延时函数就编写完成啦, 快去试着生成一个延时函数,将它应用到你的项目当中吧。
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