Keil C51精確延時(shí)程序設(shè)計(jì)
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2 延時(shí)時(shí)間的精確計(jì)算
在開發(fā)過程中，經(jīng)常需要知道代碼執(zhí)行的時(shí)間，以確定延時(shí)時(shí)間。在單片機(jī)開發(fā)中經(jīng)常使用硬件或Keil C51中的一些功能來確定延時(shí)時(shí)間。下面通過在頻率12 MHz晶振下的一些實(shí)例進(jìn)行分析。
2．1 利用示波器確定延時(shí)時(shí)間
單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用中，經(jīng)常用示波器來確定代碼執(zhí)行的時(shí)間，如在延時(shí)后面進(jìn)行IO口中的某位電平翻轉(zhuǎn)，用示波器來觀察IO中某位輸出的標(biāo)準(zhǔn)PWM波形來確定延時(shí)時(shí)間，但是此方法必須是用來計(jì)算延時(shí)時(shí)間為毫秒級(jí)別的延時(shí)程序，否則會(huì)存在誤差因?yàn)樵谶M(jìn)行IO口電平翻轉(zhuǎn)和程序執(zhí)行結(jié)束跳轉(zhuǎn)到while函數(shù)入口，需要占幾μm的時(shí)間。例如上面介紹的for循環(huán)編寫的延時(shí)程序中，假設(shè)實(shí)參為249，則△t=3×249+5×(249+1)+5=2 002μs≈2 ms。
將上述代碼經(jīng)編譯后生成HEX文件，寫入C51單片機(jī)中，利用Proteus中的虛擬示波器觀察P1．0后波形的變化。本文引用地址：http://www.bjwjmy.cn/article/170502.htm
從圖1的PWM波形可以看出，高電平或者低電平占的時(shí)間分別為2 ms，即為以上延時(shí)程序所執(zhí)行的時(shí)間，由于示波器精度的問題，存在誤差為2μs。所以用這種方法確定延時(shí)時(shí)間，會(huì)存在一定誤差。
2．2 利用Keil C51確定延時(shí)時(shí)間
2．2．1 Keil C51反匯編
對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)者，可以利用Keil C51中反匯編的功能，仔細(xì)分析C語言轉(zhuǎn)化成的匯編代碼，從而也可以計(jì)算出代碼執(zhí)行所需的時(shí)間，精確得出延時(shí)時(shí)間。在Keil C51中編寫好程序后，按ctrl+F5進(jìn)入軟件調(diào)試狀態(tài)，然后點(diǎn)擊工具欄的view → disassembly window，即可看到編譯生成的匯編代碼。例如2．1中例子的匯編代碼為：
分析上面的匯編代碼，可以看出調(diào)用delay函數(shù)時(shí)，先執(zhí)行MOV R7，#0xF9然后執(zhí)行LACALL跳轉(zhuǎn)到delay函數(shù)的入口處，一共占用3個(gè)機(jī)器周期。而地址0x000F到0x0013的指令一共被執(zhí)行了250次，0x0015到0x0016的語句被執(zhí)行了249次。最后執(zhí)行PET語句，占用2個(gè)機(jī)器周期。則delay函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間△t=3×249+5×250+5=2 002μs。另外從上述匯編語句中可以看出，P1=P1＾0x01相當(dāng)于匯編中XRL direct，#data指令，占用2個(gè)機(jī)器周期。
2．2．2 Keil C51軟件調(diào)試模式
在開發(fā)過程中，還可以利用Keil C51編譯器中的斷點(diǎn)調(diào)試功能來模擬執(zhí)行延時(shí)代碼所需的時(shí)間。上述舉例進(jìn)入軟件調(diào)試狀態(tài)后如圖2所示。
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