在单片机编程中,精确延时是一个常见的需求,特别是在实时性和周期性任务中。本文主要探讨了如何在C语言中实现精确到1微秒(us)的延时功能,适用于各种类型的单片机。作者提供了两种延时函数,一种用于处理小于10us的延时,另一种用于处理大于10us的延时。 我们来看小于10us的延时处理。这里采用了一个基于计数循环的简单方法。通过变量i进行循环,循环次数与所需延时成正比。例如,如果需要1us的延时,变量X设为1;若需2us,则X设为2,以此类推。延时时间的计算公式为(3+5*X)/12,确保了延时精度。需要注意的是,X的最大值不能超过255,以防止溢出。 对于大于10us的延时,作者设计了一个名为`Delay10us`的函数,该函数接受一个以毫秒(ms)为单位的参数Ms。函数内部嵌套了一个循环,循环次数由表达式`(延时值-1.75)*12/Ms-15`计算得出,然后除以4得到i的值。例如,要实现60us的延时,i应设置为26,然后调用`Delay10us(6)`。这个公式考虑了函数调用和返回所需的时间,以及循环执行的总时间。 在二级延时函数`Delay10us`的反汇编代码分析中,可以发现函数调用和返回的开销是1.75us。主循环的执行时间是Ms乘以(15+4*i)/12,其中12是STC12系列单片机相对于标准速度的倍率。通过调整i的值,可以实现精确的延时。 这个算法的关键在于对单片机时钟周期的深入理解以及循环次数的精确计算。由于不同的单片机其时钟频率和指令执行时间不同,因此在其他型号的单片机上使用时,可能需要根据实际的时钟周期进行适当的调整。 通过这种方式实现的C语言延时函数,不仅可以提供高精度的延时,而且代码简洁,易于理解和移植。只需根据目标单片机的时钟特性进行相应的参数调整,就可以在各种环境中实现精确的延时控制。这对于那些需要精确时间控制的应用,如脉冲宽度调制(PWM)、定时触发事件或信号同步等,具有很高的实用价值。
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