51单片机延时时间计算和延时程序设计
51单片机指令时间计算
51单片机指令时间计算51单片机作为一种常用的微控制器,广泛应用于各种嵌入式系统中。
在嵌入式系统设计中,了解51单片机指令时间计算是非常重要的,可以帮助我们更好地优化程序,提高系统的运行效率。
本文将围绕51单片机指令时间计算展开讨论,介绍相关的知识和技巧。
一、51单片机指令时间计算的基本概念在51单片机中,每一条指令都需要一定的时间来执行。
这个执行时间可以通过时钟频率来计算。
以一条机器指令所需的时钟周期数来衡量,通常以机器周期(Machine Cycle,MC)来表示。
在51单片机中,一个机器周期由12个时钟周期组成。
因此,我们可以根据时钟频率和指令的机器周期数来计算指令的执行时间。
二、指令执行时间的计算方法1. 单条指令执行时间的计算对于大多数指令来说,它们的执行时间是固定的,可以通过查表得到。
在一些特殊的指令中,执行时间可能会受到一些因素(如访问外部存储器)的影响,需要根据具体的情况进行计算。
2. 循环指令执行时间的计算循环指令是在程序中经常使用的一种指令,它的执行时间与循环次数有关。
如果循环次数已知,可以根据指令执行时间和循环次数来计算循环的总执行时间。
例如,如果一个循环包含5条指令,每条指令执行时间为4个机器周期,循环次数为10次,那么循环的总执行时间为5 * 4 * 10 = 200个机器周期。
3. 中断处理的影响在实际的系统设计中,中断处理是不可避免的。
当发生中断时,CPU会暂停当前的执行,转而处理中断请求。
因此,在计算指令的执行时间时,还需要考虑中断处理的时间。
一般情况下,中断处理的时间是固定的,可以通过查表得到。
三、指令时间计算的应用了解指令的执行时间对于程序的优化非常重要。
在编写程序时,我们可以通过合理地安排指令的顺序和循环的次数,来减少程序的执行时间,提高系统的响应速度。
在实时系统中,我们需要保证任务的及时响应。
通过计算指令的执行时间,我们可以预估系统是否能够满足实时性的要求。
单片机 延时 计算
单片机延时计算单片机是一种集成电路,具有微处理器、存储器和输入输出接口等功能。
在单片机的应用中,延时计算是一项重要的操作。
延时计算指的是在程序中通过控制单片机的时钟信号来实现一定的时间延迟。
延时计算常用于控制设备的时间间隔、时序控制等方面。
在单片机中,延时计算可以通过软件延时和硬件延时两种方式实现。
软件延时是通过在程序中循环执行一定的指令次数来实现延时,而硬件延时是通过控制单片机的时钟频率来实现延时。
软件延时是一种简单常用的延时计算方法。
在软件延时中,我们可以使用循环来实现延时。
通过控制循环次数,可以实现不同的延时时间。
例如,我们可以使用一个循环来延时1毫秒,使用多个循环来延时更长的时间。
软件延时的精度相对较低,受到单片机的工作频率、指令执行速度等因素的影响。
硬件延时是一种更精确的延时计算方法。
在硬件延时中,我们可以通过改变单片机的时钟频率来控制延时时间。
通过控制时钟频率,可以实现微秒级别的延时。
硬件延时的精度相对较高,但需要对单片机的时钟系统进行配置和调整。
延时计算在单片机的应用中非常重要。
在控制设备的时间间隔方面,延时计算可以实现设备的周期性工作。
例如,可以通过延时计算来控制LED灯的闪烁频率,实现呼吸灯效果。
在时序控制方面,延时计算可以实现不同操作之间的时间间隔。
例如,可以通过延时计算来控制舵机的旋转角度和速度。
延时计算的实现方法有很多种,可以根据具体需求选择合适的方法。
在选择延时计算方法时,需要考虑延时的精度、可靠性和资源占用等因素。
同时,还需要根据单片机的工作频率和指令执行速度等参数进行调整和优化。
延时计算在单片机的应用中起着重要的作用。
通过延时计算,可以实现对设备的精确控制和时序管理。
延时计算的方法和技巧也是单片机程序设计中的重要内容之一。
通过深入了解和研究延时计算,可以提高单片机程序的可靠性和性能。
希望通过本文的介绍,读者对延时计算有更深入的了解和认识。
51 单片机 定时器 延时1s函数
51 单片机定时器延时1s函数1.引言1.1 概述本文介绍了51单片机中的定时器功能以及如何通过定时器实现延时1秒的函数。
在单片机应用中,定时器是一种非常重要且常用的功能模块之一。
它能够精确计时,并可用于实现周期性的任务触发、计时、脉冲输出等功能。
本文首先将对51单片机进行简要介绍,包括其基本概念、结构和特点。
随后,重点讲解了定时器的基本原理和功能。
定时器通常由一个计数器和一组控制寄存器组成,通过预设计数器的初值和控制寄存器的配置来实现不同的计时功能。
接着,本文详细介绍了如何通过编程实现一个延时1秒的函数。
延时函数是单片机开发中常用的功能,通过定时器的计时功能可以实现精确的延时控制。
本文将以C语言为例,介绍延时函数的编写步骤和原理,并给出示例代码和详细的说明。
最后,本文对所述内容进行了总结,并展望了定时器在单片机应用中的广泛应用前景。
通过学习定时器的相关知识和掌握延时函数的编写方法,我们可以更好地应用定时器功能,提高单片机应用的效率和精确性。
综上所述,通过本文的学习,读者可全面了解51单片机中定时器的功能和应用,并能够掌握延时函数的编写方法,为单片机应用开发提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构本文以51单片机定时器功能为主题,旨在介绍如何使用定时器进行延时操作。
文章分为引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分,首先会对文章的背景进行概述,介绍单片机的基本概念和应用领域。
然后,给出本文的整体结构,并阐述文章的目的和意义。
正文部分将分为两个小节。
在2.1节中,将对单片机进行详细介绍,包括其构造与工作原理。
这部分的内容将帮助读者全面了解单片机的基本知识,为后续的定时器功能介绍打下基础。
2.2节将重点介绍定时器的功能和特点。
这部分将涵盖定时器的基本原理、工作模式以及在实际应用中的使用方法。
同时,还将详细讲解如何使用定时器进行1秒钟的延时操作,包括具体的代码实现和注意事项。
结论部分将对全文进行总结,并强调定时器的重要性和应用前景。
C8051F单片机C程序精确延时的方法
编译情况相同。3种循环语句在Keil C51中具有不同编 译特点的原因在于它们的流程不同。do—while语句是先 执行后判断,while和for语句都是先判断后执行。进行
多层循环时,使用do—while语句具有更大的优势:编译的 汇编代码就如直接用汇编语言编写的程序,结构紧凑,编
译效率高,条件转移控制循环次数的过程简单。因此,虽
C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片 (S0c),其MCU系统控制器的内核是CIP一51微控制器。 CIP一51的指令集与标准8051指令集完全兼容。CIP一 51采用流水线指令结构,指令时序与标准805l不同: 70%指令的执行时间为l或2个系统时钟周期;所有指令 时序都以时钟周期计算;大多数指令执行所需的时钟周期 数与指令的字节数一致;条件转移指令在不发生转移时和 发生转移时的时钟周期数不同。同标准8051相比, C8051F单片机实现程序延时的方法更复杂些。
void SingleCircle(unsigned char t){ unsigned char X=t,Y 5 tl
t基金项目:福建省教育厅科技硬目(jB07277)。
do(
;
}while(一一t); while(x一一);
for(;y--一;); }
使用Keil C51 V7.50编译器编泽,得到的汇编代码如 下:
2丁+(7l+3)T·(X一1)+(,l+2)T=ZT+(行+3)T·X一1’
同理,可得Delay函数的延时时间: {2T+[2T+(咒+3)T·x—T+3T]·y一丁+3丁)·
£一1’+5丁={[4y+(咒+3)X·y+4]·£+4}·T 其中,5丁为返回指令RET的时钟周期数。考虑调用De- lay函数的LCALL指令(时钟周期数为4T)和参数传递的 MOV指令(时钟周期数为2n,则总延时时间t且为
51单片机延时函数
51单片机延时函数在嵌入式系统开发中,51单片机因其易于学习和使用、成本低廉等优点被广泛使用。
在51单片机的程序设计中,延时函数是一个常见的需求。
通过延时函数,我们可以控制程序的执行速度,实现定时器功能,或者在需要的时候进行延时操作。
本文将介绍51单片机中常见的延时函数及其实现方法。
一、使用for循环延时这种方法不精确,但是对于要求不高的场合,可以用来估算延时。
cvoid delay(unsigned int time){unsigned int i,j;for(i=0;i<time;i++)for(j=0;j<1275;j++);}这个延时函数的原理是:在第一个for循环中,我们循环了指定的时间次数(time次),然后在每一次循环中,我们又循环了1275次。
这样,整个函数的执行时间就是time乘以1275,大致上形成了一个延时效果。
但是需要注意的是,这种方法因为硬件和编译器的不同,延时时间会有很大差异,所以只适用于对延时时间要求不精确的场合。
二、使用while循环延时这种方法比使用for循环延时更精确一些,但是同样因为硬件和编译器的不同,延时时间会有差异。
cvoid delay(unsigned int time){unsigned int i;while(time--)for(i=0;i<1275;i++);}这个延时函数的原理是:我们先进入一个while循环,在这个循环中,我们循环指定的时间次数(time次)。
然后在每一次循环中,我们又循环了1275次。
这样,整个函数的执行时间就是time乘以1275,大致上形成了一个延时效果。
但是需要注意的是,这种方法因为硬件和编译器的不同,延时时间会有差异,所以只适用于对延时时间要求不精确的场合。
三、使用定时器0实现精确延时这种方法需要在单片机中开启定时器0,并设置定时器中断。
在中断服务程序中,我们进行相应的操作来实现精确的延时。
这种方法需要使用到单片机的定时器中断功能,相对复杂一些,但是可以实现精确的延时。
51单片机延时程序
void delay1s(void)
{
unsigned char h,i,j,k;
for(h=5;h>0;h--)
for(i=4;i>0;i--)
for(j=116;j>0;j--)
for(k=214;k>0;k--);
//
void delay(uint t)
{
for (;t>0;t--);
}
1ms延时子程序(12MHZ)
void delay1ms(uint p)//12mhz
{ uchar i,j;
for(i=0;i<p;i++)
{
for(j=0;j<124;j++)
{;}
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。
}
void Delay10us( ) //12mhz
{
_NOP_( );
_NOP_( );
_NOP_( );
_NOP_( );
_NOP_( );
_NOP_( );
}
/*****************11us延时函数*************************/
汇编延时程序讲解
延时程序在单片机编程中使用非常广泛,但一些读者在学习中不知道延时程序怎么编程,不知道机器周期和指令周期的区别,不知道延时程序指令的用法, ,本文就此问题从延时程序的基本概念、机器周期和指令周期的区别和联系、相关指令的用法等用图解法的形式详尽的回答读者我们知道程序设计是单片机开发最重要的工作,而程序在执行过程中常常需要完成延时的功能。
例如在交通灯的控制程序中,需要控制红灯亮的时间持续30秒,就可以通过延时程序来完成。
延时程序是如何实现的呢?下面让我们先来了解一些相关的概念。
一、机器周期和指令周期1.机器周期是指单片机完成一个基本操作所花费的时间,一般使用微秒来计量单片机的运行速度,51 单片机的一个机器周期包括12 个时钟振荡周期,也就是说如果51 单片机采用12MHz 晶振,那么执行一个机器周期就只需要1μs;如果采用的是6MHz 的晶振,那么执行一个机器周期就需要2 μs。
2 .指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间,一般利用单片机的机器周期来计量指令周期。
在51 单片机里有单周期指令(执行这条指令只需一个机器周期),双周期指令(执行这条指令只需要两个机器周期),四周期指令(执行这条指令需要四个机器周期)。
除了乘、除两条指令是四周期指令,其余均为单周期或双周期指令。
也就是说,如果51 单片机采用的是12MHz 晶振,那么它执行一条指令一般只需1~2 微秒的时间;如果采用的是6MH 晶振,执行一条指令一般就需2~4 微秒的时间。
现在的单片机有很多种型号,但在每个型号的单片机器件手册中都会详细说明执行各种指令所需的机器周期,了解以上概念后,那么可以依据单片机器件手册中的指令执行周期和单片机所用晶振频率来完成需要精确延时时间的延时程序。
二、延时指令在单片机编程里面并没有真正的延时指令,从上面的概念中我们知道单片机每执行一条指令都需要一定的时间,所以要达到延时的效果,只须让单片机不断地执行没有具体实际意义的指令,从而达到了延时的效果。
51单片机延时时间计算和延时程序设计
一、关于单片机周期的几个概念时钟周期时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12MHz 的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。
机器周期完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
以51 为例,晶振12M,时钟周期(晶振周期)就是(1/12)μs,一个机器周期包含12 个时钟周期,一个机器周期就是1μ s。
指令周期:执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。
指令不同,所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。
2.延时常用指令的机器周期1.指令含义DJNZ:减 1 条件转移指令这是一组把减 1 与条件转移两种功能结合在一起的指令,共2条。
DJNZ Rn,rel ;Rn←(Rn)-1;若(Rn)=0,则PC←(PC)+2 ;顺序执行;若(Rn)≠ 0,则PC←(PC)+2+rel,转移到rel 所在位置DJNZ direct,rel ;direct ←(direct )-1;若(direct)= 0,则PC←(PC)+3;顺序执行;若(direct)≠ 0,则PC←(PC)+3+rel,转移到rel 所在位置2.DJNZ Rn,rel 指令详解例:MOV R7,#5DEL:DJNZ R7,DEL; r在el本例中指标号DEL三、51 单片机延时时间的计算方法和延时程序设计1.单层循环由上例可知,当Rn赋值为几,循环就执行几次,上例执行 5 次,因此本例执行的机器周期个数=1(MOV R7,#5)+2(DJNZ R7,DE)L ×5=11,以12MHz的晶振为例,执行时间(延时时间)=机器周期个数×1μs=11μ s,当设定立即数为0 时,循环程序最多执行256 次,即延时时间最多256μ s。
51单片机c语言延时
1,_nop_() 适用于us级的少量延时标准的C语言中没有空语句。
但在单片机的C语言编程中,经常需要用几个空指令产生短延时的效果。
这在汇编语言中很容易实现,写几个nop就行了。
在keil C51中,直接调用库函数:#include<intrins.h> //声明了void _nop_(void);_nop_(); //产生一条NOP指令作用:对于延时很短的,要求在us级的,采用“_nop_”函数,这个函数相当汇编NOP指令,延时几微秒。
NOP指令为单周期指令,可由晶振频率算出延时时间,对于12M晶振,延时1uS。
2,一般延时大于10us一,定义的C51中循环变量,尽量采用无符号字符型变量。
二,在FOR循环语句中,尽量采用变量减减来做循环。
三,在do…while,while语句中,循环体内变量也采用减减方法这因为在C51编译器中,对不同的循环方法,采用不同的指令来完成的例:unsigned char i;for(i=255;i>0;i--);用keil C51编译后MOV09H,#0FFHLOOP:DJNZ09H,LOOP指令相当简洁,也很好计算精确的延时时间。
3,延时更长,达到MS级,这时需要嵌套循环循环嵌套的方法常用于达到ms级的延时。
对于循环语句同样可以采用for,do…while,while结构来完成,每个循环体内的变量仍然采用无符号字符变量。
例:unsigned char i,jfor(i=255;i>0;i--)for(j=255;j>0;j--);或unsigned char i,ji=255;do{j=255;do{j--}while(j);i--;}while(i);或unsigned char i,ji=255;while(i){j=255;while(j){j--};i--;}下面给出有关在C51中延时子程序设计时要注意的问题(一些经验之谈)1、在C51中进行精确的延时子程序设计时,尽量不要或少在延时子程序中定义局部变量,所有的延时子程序中变量通过有参函数传递。
mcs-51单片机中汇编程序延时的精确算法。
MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法一、引言MCS-51单片机是一种常用的微控制器,其汇编程序编写对于工程师来说是极为重要的。
在MCS-51单片机中,延时是一种常见的需求,通过延时可以控制程序的执行速度和时间间隔。
而对于汇编程序中的延时算法,精确度的要求往往较高,特别是在一些实时系统中。
本文将针对MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法展开论述。
二、延时的需求在MCS-51单片机中,实现一定时间的延时是非常常见的需求。
在控制LED灯的闪烁过程中,需要一定的时间间隔来控制LED的亮灭频率;在读取传感器数据的过程中,需要一定的时间延时以确保传感器数据的准确性。
精确和可控的延时算法对于MCS-51单片机的应用来说是至关重要的。
三、常见的延时算法在MCS-51单片机的汇编程序中,常见的延时算法包括循环延时、定时器延时和脉冲宽度调制(PWM)延时等。
这些延时算法各有优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的算法。
1. 循环延时循环延时是一种简单而粗糙的延时算法,其原理是通过空转循环来消耗一定的CPU周期来实现延时。
这种延时算法的缺点是精度较差,受到CPU主频和编译器优化等因素的影响较大,不适合对延时精度有较高要求的场景。
2. 定时器延时定时器延时是一种利用MCS-51单片机内部定时器来实现延时的算法。
通过设置定时器的初值和计数方式,可以实现一定范围内的精确延时。
定时器延时的优点是精度高,不受CPU主频影响,适用于对延时精度要求较高的场景。
3. 脉冲宽度调制(PWM)延时脉冲宽度调制(PWM)延时是一种通过调节脉冲信号的宽度来实现延时的算法。
这种延时算法在一些特定的应用场景中具有较高的灵活性和精度。
例如在直流电机的速度调节过程中常常会采用PWM延时算法来实现精确的速度控制。
四、精确延时算法针对MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法,我们可以结合定时器延时和脉冲宽度调制(PWM)延时的优点,设计一种精确度较高的延时算法。
51单片机电子时钟设计
二、时钟的基本原理分析
利用单片机的定时器来完成定时功能。定时器0每隔0.01秒中断一次,并将其计为一个计数。一秒钟的中断计数初始值设为100,每次中断计数初始值减1。当它减少到0时,意味着它是1s,第二个变量增加1。同理判断是1min还是1h。
为了在LED数码管上显示时间,可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示方法需要更多的硬件,如解码器和数据锁存器,动态显示方法可以用来实现LED显示。通过依次扫描每个数码管,相应的数码管被点亮,相应的字码被送到数码管显示数字。由于数码管的扫描周期短,加上人眼的余辉效应,数码管看起来总是很亮,从而实现各种显示。
AJMP MAIN
S_PD:
MOV A,R3;
JNZ MAINR4和R3的存储参数减少到0,并且计时长度已经达到。
JNB P0.6,升银2;当闹钟响铃功能开启时,进入闹钟程序。
AJMP TISHI如果闹铃没有再响,计时到了就跳转到提示程序。
转移到主程序
史策:
呼叫铃
转移到主程序
声引1号:;呼叫铃子程序
四个时钟的实现
A.电路设计
1.总设计
本设计主要利用单片机来设计电子钟。硬件部分主要分为以下几个电路模块:显示电路用8个普通阴极数码管分别显示周(年)、时、分(月)、秒(日),并通过动态扫描显示,避免了解码器的使用,节省了I/o口,使电路更加简单。采用AT89S51系列单片机,应用简单,适用于电子钟设计。
来电铃声
转移到主程序
声音2:
SETB F0;报警再响铃标志位的设置
LCALL RING门铃
CLR F0标志位复位
转移到主程序
NLTZZ:
AJMP NLTZ1进入警报调整程序
DSTZ:
单片机软件延时程序的设计
单片机软件延时程序的设计一、单片机软件延时的基本原理单片机执行指令需要一定的时间,通过编写一系列无实际功能的指令循环,让单片机在这段时间内持续执行这些指令,从而实现延时的效果。
延时的时间长度取决于所使用的单片机型号、晶振频率以及所编写的指令数量和类型。
以常见的 51 单片机为例,假设其晶振频率为 12MHz,一个机器周期等于 12 个时钟周期,那么执行一条单周期指令的时间约为1μs。
通过编写一定数量的这种单周期指令的循环,就可以实现不同时长的延时。
二、软件延时程序的设计方法1、简单的空操作延时这是最基本的延时方法,通过使用空操作指令“NOP”来实现。
以下是一个简单的示例:```cvoid delay_nop(unsigned int n){unsigned int i;for (i = 0; i < n; i++){_nop_();}}```这种方法的延时时间较短,而且不太精确,因为实际的延时时间还会受到编译器优化等因素的影响。
2、基于循环的延时通过使用循环来执行一定数量的指令,从而实现较长时间的延时。
以下是一个基于循环的延时函数示例:```cvoid delay_ms(unsigned int ms){unsigned int i, j;for (i = 0; i < ms; i++){for (j = 0; j < 120; j++)_nop_();}}}```在这个示例中,通过内外两层循环来增加延时的时间。
需要注意的是,这里的循环次数是根据实验和估算得出的,实际的延时时间可能会有一定的偏差。
3、更精确的延时为了实现更精确的延时,可以根据单片机的机器周期和指令执行时间来精确计算延时的循环次数。
例如,对于12MHz 晶振的51 单片机,要实现 1ms 的延时,可以这样计算:1ms =1000μs,一个机器周期为1μs,执行一条指令需要 1 到 4 个机器周期。
假设平均每条指令需要 2 个机器周期,那么要实现1000μs的延时,大约需要执行 2000 条指令。
51单片机延时函数
C程序中可使用不同类型的变量来进行延时设计。
经实验测试,使用unsigned char类型具有比unsigned int更优化的代码,在使用时应该使用unsigned char作为延时变量。
以某晶振为12MHz 的单片机为例,晶振为12MHz即一个机器周期为1us。
一. 500ms延时子程序程序:void delay500ms(void){unsigned char i,j,k;for(i=15;i>0;i--)for(j=202;j>0;j--)for(k=81;k>0;k--);}计算分析:程序共有三层循环一层循环n:R5*2 = 81*2 = 162us DJNZ 2us二层循环m:R6*(n+3) = 202*165 = 33330us DJNZ2us + R5赋值 1us = 3us三层循环: R7*(m+3) = 15*33333 = 499995us DJNZ 2us + R6赋值1us = 3us循环外: 5us子程序调用2us + 子程序返回 2us + R7赋值 1us = 5us延时总时间= 三层循环+ 循环外= 499995+5 = 500000us =500ms计算公式:延时时间=[(2*R5+3)*R6+3]*R7+5二. 200ms延时子程序程序:{unsigned char i,j,k;for(i=5;i>0;i--)for(j=132;j>0;j --)for(k=150;k>0;k --);}三. 10ms延时子程序程序:{unsigned char i,j,k;for(i=5;i>0;i--)for(j=4;j>0;j--)for(k=248;k>0;k --);}四. 1s延时子程序程序:void delay1s(void){unsigned char h,i,j,k;for(h=5;h>0;h--)for(i=4;i>0;i--)for(j=116;j>0;j --)for(k=214;k>0;k --);}关于单片机C语言的精确延时,网上很多都是大约给出延时值没有准确那值是多少,也就没有达到精确高的要求,而本函数克服了以上缺点,能够精确计数出要延时值且精确达到1us,本举例所用CPU为STC12C5412系列12倍速的单片机,只要修改一下参数值其它系例单片机也通用,适用范围宽。
51单片机时钟程序设计
51单片机时钟程序设计51单片机时钟程序设计是基于51单片机的一种程序,用于控制和显示时间的各个参数,如小时、分钟、秒等。
在计时、计数、算术运算、控制输出、中断处理等领域都起到重要的作用。
本文将简单介绍51单片机时钟程序设计的基本框架和其实现方法。
1. 硬件准备在进行51单片机时钟程序设计之前,需要先准备好相关的硬件,包括51单片机芯片、晶振、LCD液晶显示屏等。
其中晶振是时钟源,用来产生稳定的时钟信号,LCD液晶显示屏则用于显示时钟相关信息。
2. 时钟程序的设计框架(1)初始化程序:此步骤的主要作用是设置相关的寄存器和标志位,为后续程序的正常运行做好准备。
(2)计时程序:此步骤的主要作用是对秒、分、时等时间参数进行计数,并将结果存储到相应的寄存器里。
(3)中断程序:此步骤的主要作用是设置中断触发条件和相应的处理程序,用来处理一些紧急事件。
(4)显示程序:此步骤的主要作用是将计时程序的结果以数字形式显示到LCD液晶显示屏上,同时可以进行一些特殊字符的显示。
(5)调试程序:此步骤的主要作用是用于调试程序代码,检测是否存在问题,比如程序写错了等等。
3. 时钟程序的实现方法(1)初始化程序初始化程序是开发52单片机时钟程序的第一步,可以根据实际需求进行相应的设置。
在本程序中,初始化程序需要进行以下设置:a. 定义输入输出端口;b. 配置定时器;c. 设置中断源;d. 初始化LCD液晶显示屏等相关参数;(2)计时程序计时程序是时钟程序的核心,其主要作用是计算并更新当前的时间参数。
在本程序中,计时程序需要进行以下操作:a. 设置定时器的时钟源和计数频率;b. 定义中断触发条件;c. 设置中断处理程序并对时间参数进行计数,并存储到相应的寄存器里;d. 根据时间参数更新液晶显示屏的显示内容。
(3)中断程序中断程序主要用于响应一些紧急事件,比如硬件异常、按键输入等。
在52单片机时钟程序中,中断程序需要以下操作:a. 定义中断触发条件;b. 检测中断源;c. 判断中断类型,并调用相应的处理程序;d. 清除中断标志位。
51单片机汇编延时程序的分析与设计
1 s双周 期指令 被执行 所 占时 间为 2 ; ; s 四周期 指令 被执行 所 占时间 为 4 。 S
收稿 日期 :2 1 — 0 —0 00 4 7 作 者 简 介 :吴 海 红 , , 徽 潜 山 人 , 徽 电子 信 息 职 业 技术 学 院讲 师 , 士研 究 生 , 女 安 安 硕 主要 从 事 电 路 与 系 统 及 通 信 技术 等 方 面 的 教 学与研究工作。
机 汇 编延 时程 序 。
1 编 程 基 础 知 识
要 自己看懂 并学 会编写 汇编延 时程 序 , 先必须 弄清 时钟周 期 、 器周期 和指 令周期 三 者的 区别和 首 机 联系 , 并对 延 时程序 中常用 的相关 指令有 一定 掌握 。
1 1 时钟 周 期 、 令 周 期 与机 器 周 期 . 指
21 0 0年 l 月 1 第l 6卷 第 4期
安庆 师范 学院学报 ( 自然科 学版 )
Jun l f n i e cesC l g ( aua S ineE i n o ra o qn T ah r ol e N trl c c dt ) A g e e i o
N V. 2 0 O 01 Vo . 6 № . I1 4
为 例 , 每个机 器周期 为 1 / 2 s如 果 晶振 为 6MHz则 每个机 器周 期为 1 / =2 s 。 则 2 1 —1 ( , 2 6 ) 指令周 期 : P 执行一 条指令 所需要 的时间称 为指令 周期 , CU 它是 以机器 周期 为单 位 , 同 的指令 所 不 需 的机器周 期也 不 同。每条 指令 的指令周 期可 以通过 查 5 1单片 机汇编 指令 表获得 。 MC 一5 单 片机 的指令有 单周 期 、 周 期 和 四周 期 ( s 1 双 只有 乘 、 两 条 指令 ) 除 。以 1 MHz的 晶振 为 2
单片机汇编语言设计软件延时程序
单片机汇编语言设计软件延时程序引言:在单片机编程中,经常需要使用延时函数来控制程序的执行时间,例如等待外设初始化完成、延迟发送数据等。
本文将介绍使用汇编语言设计的延时函数。
一、延时原理在单片机中,延时的实现主要通过定时器或循环计数的方式来实现。
定时器通常会使用内部时钟源来产生时钟信号,然后通过预设的计数值来控制定时时间。
循环计数方式则是通过程序在指定循环内部执行空操作的次数来实现延时。
二、定时器延时定时器延时的实现比较简单,只需要设置定时器的计数值和相关控制寄存器即可。
1.使用定时器0延时定时器0是一种常用的定时器,可通过T0计数器、定时器控制寄存器TCON和定时器模式控制寄存器TMOD来实现。
例如,以下是一个使用定时器0的延时函数的实现示例:```assemblydelay_us PROCMOV R4,16 ; 假设使用的是12MHz的晶振,所以每个机器周期为1/12MHz=83.33ns,16个机器周期为1.33usMOVR5,FFH;设置循环的次数delay_usroutine:NOP;执行空操作,延时一个机器周期DJNZ R5,delay_usroutine ;循环R5次RETdelay_us ENDPdelay_ms PROCMOV R7,4 ; 延时1ms需要延时四次1usLOOP:CALL delay_usDJNZR7,LOOPRETdelay_ms ENDP```在上述代码中,delay_us过程使用了16次空操作进行延时,该延时约为1.33us。
delay_ms过程通过循环调用delay_us过程实现了1ms的延时。
2.使用定时器1延时定时器1是使用T1计数器、定时器控制寄存器TCON和定时器模式控制寄存器TMOD来实现的。
例如,以下是一个使用定时器1的延时函数的实现示例:```assemblydelay_us PROCMOV R4,16 ; 假设使用的是12MHz的晶振,所以每个机器周期为1/12MHz=83.33ns,16个机器周期为1.33usMOVR5,FFH;设置循环的次数delay_usroutine:NOP;执行空操作,延时一个机器周期DJNZ R5,delay_usroutine ;循环R5次RETdelay_us ENDPdelay_ms PROCMOV R7,4 ; 延时1ms需要延时四次1usLOOP:CALL delay_usDJNZR7,LOOPRETdelay_ms ENDP```在上述代码中,delay_us过程使用了16次空操作进行延时,该延时约为1.33us。
基于51单片机控制系统的软件延时程序的分析
2 汇 编 语 言 软 件 延 时 程序 设计
汇 编语 言 编写 的延 时程 序 常用 的方 法 是 多 次 重 复 使 用
空操 作 指 令 N0 P或 者 使 用 循 环 结 构 及 嵌 套 实 现 , 延 时 程
序 常 以 子 程序 的形 式 出 现 。 延 时 子程 序 的运 行 时 间 与指 令
2 0 1 3年 第 2期 ( 总第 7 0期 )
桂 林航 天工 业 学院 学报 J O U R N A L O F G U I L I N U N I V E R S I T Y O F A E R O S P A C E T E C H N O L O G Y 信 息 与 电 子 工 程
数器 , 但每次延时都使用定时器/ 计 数 器 也是 不 现 实 的 , 利 用 软 件 延 时 程 序 来 完 成 一 些 需 要 延 时 是 必 须 的 。文
中对 常 用 的汇 编 和 C 5 1软 件 延 时 程 序 的 设 计 方 法 进 行 了 归 纳 总 结 , 其 中经 典 的 设 计 方 法 可 以 广 泛 应 用 于 5 1
1 软 件 延 时程 序 的基 本 原 理
延 时 程 序 就 是 利 用 程 序 执 行 的指 令 或 语 句 时需 要 占用 C P延 时 时 间
的长 短 主 要 与 两 个 因素 有 关 , 一 是 单 片 机 所 用 的 晶振 , 二 是
的执行时间 、 循环次数及 5 1 单 片 机 的 晶振 频 率 有 关 。 比如 5 1单 片 机 的 晶 振 频 率 为 1 2 MHz , 则 一 个 机 器 周 期 T 的 时 间就是 1 s , 设 延 时 程 序 的所 有 指 令 所 占 的 机 器 周 期 数 为 N, 那 么 延 时 程 序 的 运 行 时 间 为 NT 即 N t L s 。表 1为 软 件
51单片机指令时间计算
51单片机指令时间计算51单片机是一种常用的微控制器,它具有高性能、低功耗、易于编程等优点,被广泛应用于各种嵌入式系统中。
在进行单片机程序设计时,了解指令的执行时间是非常重要的,可以帮助我们合理安排程序的执行顺序,提高系统的效率。
本文将介绍如何计算51单片机指令的时间,并给出一些实例说明。
我们需要知道51单片机的时钟频率。
51单片机通常有两种工作模式:常规模式和双倍模式。
在常规模式下,51单片机的时钟频率为12MHz;在双倍模式下,时钟频率为24MHz。
根据时钟频率,我们可以计算出每个指令的执行时间。
以常规模式为例,时钟频率为12MHz,每个机器周期为1/12MHz=83.3ns。
每个指令的执行时间由指令的机器周期数乘以机器周期得到。
不同的指令有不同的机器周期数,因此它们的执行时间也不同。
以MOV指令为例,MOV指令用于将一个数据从一个寄存器或内存单元复制到另一个寄存器或内存单元。
MOV指令的执行时间为1个机器周期。
因此,在常规模式下,MOV指令的执行时间为83.3ns。
除了MOV指令,51单片机还有许多其他的指令,比如ADD指令、SUB指令、AND指令、OR指令等等。
它们的执行时间也可以通过相同的方法来计算。
每个指令的执行时间都是以机器周期为单位的,因此可以根据时钟频率和机器周期来计算出具体的执行时间。
在程序设计中,我们经常需要通过延时来实现一些功能,比如LED 闪烁、蜂鸣器发声等等。
延时的实现可以通过循环来完成,我们可以根据指令的执行时间来确定循环的次数,从而实现精确的延时。
以延时1秒为例,我们可以先计算出延时1秒所需的机器周期数。
1秒=1000毫秒=1000*1000微秒=1000*1000*1000纳秒。
而每个机器周期为83.3ns,因此延时1秒所需的机器周期数为1000*1000*1000/83.3=11988。
所以,我们可以通过一个循环来实现延时1秒的功能,循环次数为11988。
除了计算指令的执行时间,我们还可以通过其他方法来提高程序的执行效率。
51单片机汇编延时程序的设计方法
MOV 为1个机器周期,DNJZ 为2个机器周期,RET 为2个机器周期。
例1:
MAIN: AJMP DELAY1MS
DELAY1MS: ;误差 0us,包含调用时间
MOV R6,#0C7H 1个机器周期 0C7H=199
DL0:
MOV R5,#01H 1个机器周期
例3:
DELAY1MS: ;误差 0us,不包含调用时间
MOV R7,#01H
DL1:
MOV R6,#8EH
DL0:
MOV R5,#02H
DJNZ R5,$
DJNZ R6,DL0
DJNZ R7,DL1
RET
ห้องสมุดไป่ตู้
例4:
以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2秒=200ms,10ms×R5=200ms,则R5=20,延时子程序如下:
DELAY200MS: MOV R5,#20
D1: MOV R6,#20
D2: MOV R7,#248
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
DJNZ R5,D1
RET
作为单片机的指令的执行的时间是很短,数量大微秒级,因此,我们要求的闪烁时间间隔为0.2秒,相对于微秒来说,相差太大,所以我们在执行某一指令时,插入延时程序,来达到我们的要求,但这样的延时程序是如何设计呢?下面具体介绍其原理:
石英晶体为12MHz,因此,1个机器周期为1微秒,如果石英晶体为24MHz,1个机器周期为0.5微妙。
MOV R7,#05H
DL1:
MOV R6,#04H
DL0:
MOV R5,#0F8H
DJNZ R5,$
51单片机指令时间计算
51单片机指令时间计算引言:在嵌入式系统中,单片机是一种常用的控制器,而51单片机指令时间计算是评估单片机执行效率的重要指标之一。
本文将详细介绍51单片机指令时间计算的相关内容,包括指令周期、机器周期、时钟周期以及如何计算指令的执行时间。
一、指令周期指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间。
在51单片机中,一个指令周期包括12个机器周期。
每个机器周期的时间为1/12个机器周期。
二、机器周期机器周期是指单片机所需的最小时间单位,由时钟周期决定。
在51单片机中,一个机器周期包括6个时钟周期。
每个时钟周期的时间为1/6个机器周期。
三、时钟周期时钟周期是指单片机内部时钟发生一次跳变所需要的时间。
在51单片机中,时钟周期的时间周期为1/12个机器周期。
四、指令执行时间计算指令执行时间可以通过以下公式计算:指令执行时间 = 指令周期× 时钟周期五、示例计算假设某条指令的指令周期为3个机器周期,时钟周期为1.5个机器周期,则该指令的执行时间计算如下:指令执行时间 = 3个机器周期× 1.5个机器周期 = 4.5个机器周期六、指令执行时间的影响因素1.指令周期的长度:不同的指令周期长度会直接影响指令的执行时间。
指令周期越长,执行时间越长。
2.时钟周期的长度:时钟周期的长度与单片机的工作频率有关。
时钟周期越长,执行时间越长。
3.指令的类型:不同类型的指令可能需要不同的机器周期和时钟周期来执行。
4.指令之间的依赖关系:如果一个指令依赖于前面的指令执行结果,那么它的执行时间将会受到前面指令执行时间的影响。
七、指令执行时间的应用1.性能评估:通过计算指令执行时间,可以评估单片机的性能表现,从而选择合适的单片机。
2.程序优化:了解指令执行时间可以帮助程序员优化程序,提高程序的执行效率。
3.实时系统设计:在实时系统中,需要根据指令执行时间来确定任务的调度策略,以保证系统的实时性。
八、结论51单片机指令时间计算是评估单片机执行效率的重要指标之一,通过计算指令周期、机器周期和时钟周期,可以得到指令的执行时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、关于单片机周期的几个概念
●时钟周期
时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12MHz的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。
●机器周期
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
以51为例,晶振12M,时钟周期(晶振周期)就是(1/12)μs,一个机器周期包
执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。
指令不同,所需的机器周期也不同。
对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。
对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。
1.指令含义
DJNZ:减1条件转移指令
这是一组把减1与条件转移两种功能结合在一起的指令,共2条。
DJNZ Rn,rel ;Rn←(Rn)-1
;若(Rn)=0,则PC←(PC)+2 ;顺序执行
;若(Rn)≠0,则PC←(PC)+2+rel,转移到rel所在位置DJNZ direct,rel ;direct←(direct)-1
;若(direct)= 0,则PC←(PC)+3;顺序执行
;若(direct)≠0,则PC←(PC)+3+rel,转移到rel 所在位置
2.DJNZ Rn,rel指令详解
例:
MOV R7,#5
DEL:DJNZ R7,DEL; rel在本例中指标号DEL
1.单层循环
由上例可知,当Rn赋值为几,循环就执行几次,上例执行5次,因此本例执行的机器周期个数=1(MOV R7,#5)+2(DJNZ R7,DEL)×5=11,以12MHz的晶振为例,执行时间(延时时间)=机器周期个数×1μs=11μs,当设定立即数为0时,循环程序最多执行256次,即延时时间最多256μs。
2.双层循环
1)格式:
DELL:MOV R7,#bb
DELL1:MOV R6,#aa
DELL2:DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
注意:循环的格式,写错很容易变成死循环,格式中的Rn和标号可随意指定。
2)执行过程
由上表可知,本循环可以分成两个部分,一个部分是内部循环:包括DELL2:DJNZ R6,DELL2,计算机器周期个数=2(DELL2:DJNZ R6,DELL2)×4=8。
外部循环包括:DELL1:MOV R6,#4执行一次,DELL2:DJNZ R6,DELL2执行4次,DJNZ R7,DELL1执行一次,机器周期的计算与单层循环相同,计算机器周期个数=1(DELL1:MOV R6,#4)+2(DELL2:DJNZ R6,DELL2)×4+2(DJNZ R7,DELL1)=11。
本例总机器周期个数=外部循环×3+1(DELL:MOV R7,#3)=34。
因此:双层循环的总机器周期个数=1(DELL:MOV R7,#bb)+bb【1(DELL1:MOV R6,#aa)+2(DELL2:DJNZ R6,DELL2)×aa+2(DJNZ R7,DELL1)】=1+bb(3+2aa)。
当aa比较大时,如果计算精度要求不高,可以忽略(3+2aa)忽略中的3,同理可忽略1+bb(3+2aa)中的1,此时双层循环的总机器周期个数≈2aa×bb。
以机器周期为1μs为例,延时时间≈2aa×bb×1μs,当aa和bb都取0时,延时时间最多≈2×256×256×1μs=0.13s。
4)延时程序设计
设计延时程序时,只要计算出aa和bb即可。
为了使精度高一些,将aa的值尽量变大,忽略(3+2aa)的3作用才会减少。
例1:50ms的延时程序设计(机器周期为1μs):
50ms=50000μs=2aa×bb×1μs=2×250×100×1μs
则延时程序为:
DELL:MOV R7,#100
DELL1:MOV R6,#250
DELL2:DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
例2:0.1s的延时程序设计(机器周期为1μs):
0.1s=100000μs=2aa×bb×1μs=2×250×200×1μs
则延时程序为:
DELL:MOV R7,#200
DELL1:MOV R6,#250
DELL2:DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
例3:0.1s的延时程序设计(机器周期为2μs):
0.1s=100000μs=2aa×bb×2μs=2×250×100×2μs
则延时程序为:
DELL:MOV R7,#100
DELL1:MOV R6,#250
DELL2:DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
2.三层循环
1)格式:
DELL:MOV R7,#cc
DELL1:MOV R6,#bb
DELL2:MOV R5,#aa
DELL3:DJNZ R5,DELL3; rel在本句中指标号DELL3
DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
注意:循环的格式,写错很容易变成死循环,格式中的Rn和标号可随意指定。
2)执行过程
由上表可知,本循环可以分成三个部分
内部循环包括DELL3:DJNZ R5,DELL3,内部循环计算机器周期个数=2aa。
中间循环一次包括:DELL2:MOV R5,#aa一次+内部循环+DJNZ R6,DELL2一次,一次中间循环计算机器周期个数=2aa+3,总的中间循环计算机器周期个数=bb (2aa+3)。
外部循环一次包括:DELL1:MOV R6,#bb一次+中间循环+DJNZ R7,DELL1一次,一次外部循环计算机器周期个数=bb(2aa+3)+3,总的外部循环计算机器周期个数=cc[bb(2aa+3)+3]。
总计算机器周期个数=1(DELL:MOV R7,#cc)+总的外部循环计算机器周期个数=cc[bb(2aa+3)+3]+1
如果计算精度要求不高,可以忽略(3+2aa)忽略中的3,同理可忽略3+bb (3+2aa)中的3,cc[bb(2aa+3)+3]+1中的1,此时三层循环的总机器周期个数≈2aa×bb×cc。
以机器周期为1μs为例,延时时间≈2aa×bb×cc×1μs,当aa、bb和cc都取0时,延时时间最多≈2×256×256×256×1μs≈33.55s。
4)延时程序设计
设计延时程序时,只要计算出aa、bb和cc即可。
为了使精度高一些,将aa的值尽量变大,其次是bb。
例1:1s的延时程序设计(机器周期为1μs):
1s=1000000μs=2aa×bb×cc×1μs=2×250×250×8×1μs
则延时程序为:
DELL:MOV R7,#8
DELL1:MOV R6,#250
DELL2:MOV R5,#250
DELL3:DJNZ R5,DELL3; rel在本句中指标号DELL3
DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
例2:1s的延时程序设计(机器周期为2μs):
1s=1000000μs=2aa×bb×cc×2μs=2×250×250×4×2μs
则延时程序为:
DELL:MOV R7,#4
DELL1:MOV R6,#250
DELL2:MOV R5,#250
DELL3:DJNZ R5,DELL3; rel在本句中指标号DELL3
DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1
例10s的延时程序设计(机器周期为1μs):
10s=10000000μs=2aa×bb×cc×1μs=2×250×250×80×1μs 则延时程序为:
DELL:MOV R7,#80
DELL1:MOV R6,#250
DELL2:MOV R5,#250
DELL3:DJNZ R5,DELL3; rel在本句中指标号DELL3
DJNZ R6,DELL2; rel在本句中指标号DELL2
DJNZ R7,DELL1; rel在本句中指标号DELL1。