5課:單片機(jī)延時(shí)程序分析

ID:1 · 發(fā)表于 2013-5-21 02:48

上一次課中，我們已經(jīng)知道，程序中的符號(hào)R7、R6是代表了一個(gè)個(gè)的RAM單元，是用來(lái)放一些數(shù)據(jù)的，下面我們?cè)賮?lái)看一下其它符號(hào)的含義。

DELAY: MOV R7，#250　　;(6)
D1: MOV R6，#250 　　 ;(7)
D2: DJNZ R6，D2 　　  　;(8)
DJNZ R7，D1　　　       ;(9)　　
RET 　　　　　　       　;(10)

〈單片機(jī)延時(shí)程序〉
  MOV：這是一條指令，意思是傳遞數(shù)據(jù)。說(shuō)到傳遞，我們都很清楚，傳東西要從一本人的手上傳到另一本人的手上，也就是說(shuō)要有一個(gè)接受者，一個(gè)傳遞者和一樣?xùn)|西。從指令MOV R7，#250中來(lái)分析，R7是一個(gè)接受者，250是被傳遞的數(shù)，傳遞者在這條指令中被省略了（注意：并不是每一條傳遞指令都會(huì)省的，事實(shí)上大部份數(shù)據(jù)傳遞指令都會(huì)有傳遞者）。它的意義也很明顯：將數(shù)據(jù)250送到R7中去，因此執(zhí)行完這條指令后，R7單元中的值就應(yīng)當(dāng)是250。在250前面有個(gè)#號(hào)，這又是什么意思呢？這個(gè)#就是用來(lái)說(shuō)明250就是一個(gè)被傳遞的東西本身，而不是傳遞者。那么MOV R6，#250是什么意思，應(yīng)當(dāng)不用分析了吧。
  DJNZ：這是另一條指令，我們來(lái)看一下這條指令后面跟著的兩個(gè)東西，一個(gè)是R6，一個(gè)是D2，R6我們當(dāng)然已知是什么了，查一下D2是什么。D2在本行的前面，我們已學(xué)過，這稱之為標(biāo)號(hào)。標(biāo)號(hào)的用途是什么呢？就是給本行起一個(gè)名字。DJNZ指令的執(zhí)行過程是這樣的，它將其后面的第一個(gè)參數(shù)中的值減1，然后看一下，這個(gè)值是否等于0，如果等于0，就往下執(zhí)行，如果不等于0，就轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)到什么地方去呢？可能大家已猜到了，轉(zhuǎn)到第二個(gè)參數(shù)所指定的地方去（請(qǐng)大家用自已的話講一下這條語(yǔ)句是怎樣執(zhí)行的）。本條指令的最終執(zhí)行結(jié)果就是，在原地轉(zhuǎn)圈250次。
  執(zhí)行完了DJNZ R6，D2之后（也就是R6的值等于0之后），就會(huì)去執(zhí)行下面一行，也就是DJNZ R7，D1，請(qǐng)大家自行分析一下這句話執(zhí)行的結(jié)果。（轉(zhuǎn)去執(zhí)行MOV R6，#250，同時(shí)R7中的值減1），最終DJNZ R6，D2這句話將被執(zhí)行250*250=62500次，執(zhí)行這么多次同一條指令干嗎？就是為了延時(shí)。
一個(gè)問題：如果在R6中放入0，會(huì)有什么樣的結(jié)果。
二、時(shí)序分析：
  前面我們介紹了延時(shí)程序，但這還不完善，因?yàn)�，我們只知道DJNZ R6，D2這句話會(huì)被執(zhí)行62500次，但是執(zhí)行這么多次需要多長(zhǎng)時(shí)間呢？是否滿足我們的要求呢？我們還不知道，所以下面要來(lái)解決這個(gè)問題。
  先提一個(gè)問題：我們學(xué)校里什么是最重要的。（鈴聲）校長(zhǎng)能出差，老師能休息，但學(xué)校一日無(wú)鈴聲必定大亂。整個(gè)學(xué)校就是在鈴聲的統(tǒng)一指揮下，步調(diào)一致，統(tǒng)一協(xié)調(diào)地工作著。這個(gè)鈴是按一定的時(shí)間安排來(lái)響的，我們能稱之為“時(shí)序時(shí)間的次序”。一個(gè)由人組成的單位尚且要有一定的時(shí)序，計(jì)算機(jī)當(dāng)然更要有嚴(yán)格的時(shí)序。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)更象一個(gè)大鐘，什么時(shí)候分針動(dòng)，什么時(shí)候秒針動(dòng)，什么時(shí)候時(shí)針動(dòng)，都有嚴(yán)格的規(guī)定，一點(diǎn)也不能亂。計(jì)算機(jī)要完成的事更復(fù)雜，所以它的時(shí)序也更復(fù)雜。
  我們已知，計(jì)算機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從ROM中取指令，然后一步一步地執(zhí)行，我們規(guī)定：計(jì)算機(jī)訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間，稱之為一個(gè)機(jī)器周期。這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，好象我們?nèi)擞谩懊搿弊鳛槲覀兊臅r(shí)間基準(zhǔn)一樣，為什么不干脆用“秒”，多好，很習(xí)慣，學(xué)下去我們就會(huì)知道用“秒”反而不習(xí)慣。
一個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。下面讓我們算一下一個(gè)機(jī)器周期是多長(zhǎng)時(shí)間吧。設(shè)一個(gè)單片機(jī)工作于12M晶體震蕩器，它的時(shí)鐘周期是1/12（微秒）。它的一個(gè)機(jī)器周期是12*（1/12）也就是1微秒。（請(qǐng)計(jì)算一個(gè)工作于6M晶體震蕩器的單片機(jī)，它的機(jī)器周期是多少）。
  MCS-51單片機(jī)的所有指令中，有一些完成得比較快，只要一個(gè)機(jī)器周期就行了，有一些完成得比較慢，得要2個(gè)機(jī)器周期，還有兩條指令要4個(gè)機(jī)器周期才行。這也不難再解，不是嗎？我讓你掃地的執(zhí)行要完成總得比要你完成擦黑板的指令時(shí)間要長(zhǎng)。為了恒量指令執(zhí)行時(shí)間的長(zhǎng)短，又引入一個(gè)新的概念：指令周期。所謂指令周期就是指執(zhí)行一條指令的時(shí)間。INTEL對(duì)每一條指令都給出了它的指令周期數(shù)，這些數(shù)據(jù)，大部份不需要我們?nèi)ビ洃洠怯幸恍┲噶钍切枰涀〉模鏒JNZ指令是雙周期指令。
  下面讓我們來(lái)計(jì)算剛才的延時(shí)。首先必須要知道晶體震蕩器的頻率，我們?cè)O(shè)所用晶體震蕩器為12M，則一個(gè)機(jī)器周期就是1微秒。而DJNZ指令是雙周期指令，所以執(zhí)行一次要2個(gè)微秒。一共執(zhí)行62500次，正好125000微秒，也就是125毫秒。
如果你對(duì)上面幾句還是不懂請(qǐng)看這里的詳解：http://www.raoushi.com/mcu/1247.html
關(guān)于用C語(yǔ)言寫延時(shí)函數(shù)的詳解請(qǐng)看這：http://www.raoushi.com/mcu/710.html
練習(xí)：設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)100毫秒的延時(shí)程序。
要點(diǎn)分析：1、一個(gè)單元中的數(shù)是否能超過255。2、如何分配兩個(gè)數(shù)。
三、復(fù)位電路
一、復(fù)位方式
⒈ 復(fù)位條件
      RST引腳保持2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平。
⒉ 復(fù)位電路

〈單片機(jī)復(fù)位電路〉
⒊ 復(fù)位后CPU狀態(tài)
   PC：  0000H       TMOD： 00H
   Acc： 00H          TCON： 00H
   B： 00H          TH0：  00H
   PSW： 00H          TL0：  00H
   SP：  07H          TH1：  00H
   DPTR：0000H       TL1：  00H
   P0～P3：FFH       SCON： 00H
   IP：×××00000B SBUF：不定
   IE：0××00000B    PCON： 0×××0000B
  任何單片機(jī)在工作之前都要有個(gè)復(fù)位的過程，復(fù)位是什么意思呢？它就象是我們上課之前打的預(yù)備鈴。預(yù)備鈴一響，大家就自動(dòng)地從操場(chǎng)、其它地方進(jìn)入教室了，在這一段時(shí)間里，是沒有老師干預(yù)的，對(duì)單片機(jī)來(lái)說(shuō)，是程序還沒有開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。顯然，準(zhǔn)備工作不需要太長(zhǎng)的時(shí)間，復(fù)位只需要5ms的時(shí)間就能了。如何進(jìn)行復(fù)位呢？只要在單片機(jī)的RST管腳上加上高電平，就能了，按上面所說(shuō)，時(shí)間不少于5ms。為了達(dá)到這個(gè)要求，能用很多種辦法，這里供給一種供參考，見圖1。實(shí)際上，我們?cè)谏弦淮螌?shí)驗(yàn)的圖中已見到過了。
  這種復(fù)位電路的工作原理是：通電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是RST管腳上為高電平，然后電源通過電阻對(duì)電容充電，RST端電壓慢慢下降，降到一定程序，即為低電平，單片機(jī)開始正常工作。

下一課：6課:單片機(jī)并行口結(jié)構(gòu)

ID:49404 · 發(fā)表于 2013-5-25 21:46

延時(shí)怎么不計(jì)算跟精確一點(diǎn)？更精確是125751us

ID:53820 · 發(fā)表于 2013-8-31 09:25

謝謝分享！�。。。�

ID:46675 · 發(fā)表于 2013-11-20 16:33

謝謝分享

ID:58052 · 發(fā)表于 2013-12-19 22:54

不錯(cuò)！很好

ID:58513 · 發(fā)表于 2014-1-3 19:58

很詳細(xì)，很全面，有匯編，有C語(yǔ)言，但有點(diǎn)轉(zhuǎn)不過來(lái)（原因要學(xué)匯編，要學(xué)C 語(yǔ)言）

ID:56867 · 發(fā)表于 2014-3-6 19:43

對(duì)我的論文寫作很有幫助。

ID:59837 · 發(fā)表于 2014-3-20 17:16

我們?cè)O(shè)所用晶體震蕩器為12M，則一個(gè)機(jī)器周期就是1微秒這個(gè)·怎么算？？

ID:59853 · 發(fā)表于 2014-3-20 21:26

厲害厲害

ID:59987 · 發(fā)表于 2014-4-5 12:46

菜菜鳥愛單片機(jī) 發(fā)表于 2014-3-20 17:16
我們?cè)O(shè)所用晶體震蕩器為12M，則一個(gè)機(jī)器周期就是1微秒這個(gè)·怎么算？？

12MHZ的晶體振蕩器  意味著這個(gè)晶體振蕩器1秒鐘震蕩12000000次，也就是12000000個(gè)（高一下低一下），也就是脈沖。震蕩1次消耗的時(shí)間（也就是時(shí)鐘周期，其實(shí)就是換了個(gè)名稱）是
（1秒）/12000000=0.0000000833333333（秒），
一個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)時(shí)鐘周期（規(guī)定的）
一個(gè)機(jī)器周期=12*0.000000083333333（秒）=0.000001（秒）=1(微秒)。
實(shí)際上計(jì)算不是這么復(fù)雜的。
樓主說(shuō) 6MHZ的晶振的機(jī)器周期是多少？
我是這么計(jì)算的
12*(1/6)    = 2us.
      M 的倒數(shù)  = us 微
其實(shí) 單位量綱中的兆（M）和微（us）互為倒數(shù)的原因。
我說(shuō)的不好的地方，希望大家批評(píng)指正。

ID:59987 · 發(fā)表于 2014-4-5 13:53

復(fù)位電路不是很清楚

ID:60228 · 發(fā)表于 2014-4-18 11:47

單片機(jī)上電是直流5v電壓，電容不是隔直通交嗎？為什么一上電電容就短路了？當(dāng)電容充完電之后不用放電嗎？復(fù)位電路還是有點(diǎn)不懂，希望樓主能給點(diǎn)建議，謝謝。

ID:64206 · 發(fā)表于 2014-7-22 10:27

感謝樓主

ID:64543 · 發(fā)表于 2014-7-29 20:15

謝謝分享�。。。�！

ID:64634 · 發(fā)表于 2014-8-6 23:49

不太懂

ID:64634 · 發(fā)表于 2014-8-7 12:48

不太懂

ID:69838 · 發(fā)表于 2014-12-3 20:14

lixichunedu 發(fā)表于 2014-4-5 12:46
12MHZ的晶體振蕩器意味著這個(gè)晶體振蕩器1秒鐘震蕩12000000次，也就是12000000個(gè)（高一下低一下），也就 ...

你這么一解釋，我就明白了

ID:70004 · 發(fā)表于 2014-12-5 21:17

大師的深入淺出的講解

ID:70249 · 發(fā)表于 2014-12-10 16:04

ivmmcu 發(fā)表于 2014-4-18 11:47
單片機(jī)上電是直流5v電壓，電容不是隔直通交嗎？為什么一上電電容就短路了？當(dāng)電容充完電之后不用放電嗎？復(fù) ...

學(xué)過電路原理大家就知道，圖示電容的兩端電壓是逐漸從0V慢慢增長(zhǎng)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電壓5V的，而不是直接躍變到5v。也就是說(shuō)RST引腳的電壓是從5V逐漸降到0v的。假設(shè)單片機(jī)認(rèn)為大于3V為高電平，也就是只要使RST引腳從5V降到3V的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期的話，單片機(jī)就復(fù)位。右邊的圖同理。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)間與電阻、電容大小有關(guān)，所以復(fù)位電路中電阻值、電容值要精心選擇。

ID:70294 · 發(fā)表于 2014-12-12 13:24

Soar_C 發(fā)表于 2014-12-10 16:04
學(xué)過電路原理大家就知道，圖示電容的兩端電壓是逐漸從0V慢慢增長(zhǎng)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電壓5V的，而不是直接躍變 ...

還是不明白，RST引腳上的5V電壓是哪里來(lái)的？

ID:67837 · 發(fā)表于 2014-12-16 21:08

努力學(xué)習(xí)中

ID:70525 · 發(fā)表于 2014-12-18 20:01

初學(xué)者

ID:70104 · 發(fā)表于 2014-12-20 12:28

學(xué)習(xí)了

ID:71621 · 發(fā)表于 2015-1-16 22:07

我覺得這個(gè)教程講解得深入淺出！贊一個(gè)！

ID:71621 · 發(fā)表于 2015-1-16 22:07

多好的教程，相見恨晚啊！

ID:72479 · 發(fā)表于 2015-1-20 17:07

本帖最后由我就要飛刀于 2015-1-20 17:15 編輯

DELAY: MOV R7，#250　　;(6)
D1: MOV R6，#250 　　 ;(7)
D2: DJNZ R6，D2 　　  　;(8)
DJNZ R7，D1　　　       ;(9)　　
RE
按老師提示，我把這段改了一下
DELAY: MOV R7,#250 ;(6)
D1: MOV R6,#0 ;(7)
D2: DJNZ R6,D2    ;(8)
   DJNZ R7,D1  ;(9)
  好象看起來(lái)變化不大
再改成這樣：
DELAY: MOV R7,#1 ;(6)
D1: MOV R6,#250  ;(7)
D2: DJNZ R6,D2    ;(8)
   DJNZ R7,D1

明顯閃爍慢了很多。

ID:75710 · 發(fā)表于 2015-3-30 20:30

對(duì)于正在學(xué)單片機(jī)的我來(lái)說(shuō)，幫助很大，謝謝分享~\(≧▽≦)/~。。

ID:75791 · 發(fā)表于 2015-4-1 10:21

感謝分享！

ID:77323 · 發(fā)表于 2015-4-18 10:38

我就要飛刀發(fā)表于 2015-1-20 17:07
DELAY: MOV R7，#250　　;(6)
D1: MOV R6，#250 　　 ;(7)
D2: DJNZ R6，D2 　　　;(8)

滿了嗎？

ID:77323 · 發(fā)表于 2015-4-18 10:38

真的很好，真心的

ID:78174 · 發(fā)表于 2015-4-29 22:49

謝謝分享

ID:78483 · 發(fā)表于 2015-5-5 16:57

ivmmcu 發(fā)表于 2014-4-18 11:47
單片機(jī)上電是直流5v電壓，電容不是隔直通交嗎？為什么一上電電容就短路了？當(dāng)電容充完電之后不用放電嗎？復(fù) ...

在直流電剛上電時(shí)，電容上是有電子移動(dòng)產(chǎn)生電流的，當(dāng)電容充電完成后相當(dāng)斷路

ID:82423 · 發(fā)表于 2015-6-8 19:11

時(shí)序邏輯電路是什么

ID:82423 · 發(fā)表于 2015-6-8 19:11

看不懂啊怎么辦

ID:84645 · 發(fā)表于 2015-7-4 11:28

看的我手癢癢的

ID:86884 · 發(fā)表于 2015-7-28 08:26

贊，剛開始學(xué)習(xí)單片機(jī)借了好多書發(fā)現(xiàn)都云里霧里的，這個(gè)資料感覺棒極了，以前C語(yǔ)言雖然學(xué)了，但糊里糊涂的，現(xiàn)在和匯編語(yǔ)言放一塊感覺慢慢理解了，太棒了，謝謝樓主�。。�！

ID:87812 · 發(fā)表于 2015-8-7 13:44

ouyase 發(fā)表于 2014-12-12 13:24
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我個(gè)人覺得應(yīng)該是 VCC

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5課:單片機(jī)延時(shí)程序分析

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