avr-gcc中delay延时函数的应用.doc

avr-gcc中关于delay延时函数的应用 在51中我们的延时函数都是自己编写的，无论是在汇编中还是在C言语中。虽然有模板，有时还是有点烦。呵呵。不过在应用avr 单片机的时候我们就有福了。因为avr-gcc 提供给我们很方便的delay 延时函数, 只有在源文件包含：include 就可以使用了。这个头文件定义了两个级别的延时函数分别是：void _delay_us (double _us) ; /微秒级void _delay_ms (double _ms); /毫秒级不过不可以高兴的太早，因为要在你的avr-gcc中正确使用它们是有条件的，下面我将慢慢道来。这个参数和 Makefile 中的 F_CPU 值有关，Makefile 所定义的的F_CPU 变量的值会传递给编译器。你如果用AVR_studio 4.1X来编辑和调试，用内嵌AVR-GCC的进行编译，并且让AVR_studio 帮你自动生成Makefile 的话，那你可以在： Project - Configuration Options - Gerneral - Frequency 如下图：写下你的F_CPU的值，F_CPU这个值表示你的AVR单片机的工作频率。单位是 Hz ,不是 MHZ，不要写错。如 7.3728M 则 F_CPU = 7372800 。你会发现在delay.h 头文件中有这个样的一个定义如下：#ifndef F_CPU# warning F_CPU not defined for # define F_CPU 1000000UL / 1MHz#endif这是为了在你没有定义F_CPU这个变量(包括空)，或是AVR_studio Frequency没有给值的时候，提供一个默认的 1MHz频率值。让编译器编译时不至于出错。下面是这两个函数的实体：void _delay_us(double _us) / 微秒uint8_t _ticks;double _tmp = (F_CPU) / 3e6) * _us; / 3e6 是因为调用的_delay_loop_1()是三条指令的if (_tmp 255) _ticks = 0; /* i.e. 256 */else _ticks = (uint8_t)_tmp;_delay_loop_1(_ticks);void _delay_ms(double _ms) / 毫秒uint16_t _ticks;double _tmp = (F_CPU) / 4e3) * _ms; / 4e3 是因为调用的_delay_loop_2()是四条指令的if (_tmp 65535) _ticks = 0; /* i.e. 65536 */else _ticks = (uint16_t)_tmp;_delay_loop_2(_ticks);你会发现他们都分别调用了 _delay_loop_1(); 和_delay_loop_2(); 这两个函数而这两个函数又如下所示：void _delay_loop_1(uint8_t _count)_asm_ volatile ( 1: dec %0 nt brne 1b : =r (_count) : 0 (_count);void _delay_loop_2(uint16_t _count)_asm_ volatile ( 1: sbiw %0,1 nt brne 1b : =w (_count) : 0 (_count);这两个函数都是avr-gcc 的 inline汇编格式写的，具体的语法规则我就不多说了。可以参考avr-libc。不过这两个函数很简单，很容易明白。一个是字节递减，一个是字递减。如果你认真看上面几个函数，你就会发现要正确使用它们是有如下条件的： 1. 首先，你要正确定义你的 F_CPU 的值，也就是你的AVR单片机实际的频率。否则延时不准。 2. 你在编译时一定要打开优化，Makefile中OPT 不要选 0 ,如果AVR_studio 不要选O0 。 3. 你在使用这两个delay()时，传递给两个函数的实参要使用常量，不要使用变量。 4. 设置的时间参数_ms , _us 是有范围的，不要超过范围。_ms：1 - 262.14 ms / (F_CPU/1e6) ， _us：1- 768 us / (F_CPU/1e6) 。 . 表取整数部分.对于第4条范围，来个例子： 如果F_CPU = 7372800，则_ms范围：1 - 35 ，而_us范围：1 - 104 。只有具备了上面的条件你才可以正确使用延时函数 _delay_us () 和 _delay_ms () 。对于第三个条件，为什么要选用常量，还有第二个条件为什么要打开优化选项。这是为了让编译器在编译的时候就把延时的值计算好，而不是把它编译到程序中，在运行时才进行计算，那样的话，一