单片机精确延时计算和中断定时

-.z.单片机准确延时计算和定时中断一．延时1.10ms延时程序〔for循环嵌套〕*********************************************************************文件名称：voiddelay_10ms()功能：10ms延时参数：单片机晶振12MHz*********************************************************************voiddelay_10ms(){unsignedinti,j;for(i=0;i<10;i++){for(j=0;j<124;j++);}}i和j定义为int整型时，for循环执行时间为8个机器周期，当i和j定义为char字符型时，for循环执行时间3个机器周期。"；〞一个机器周期，每次调用for循环2个机器周期。则执行本段延时程序是内循环时间t1=8*124+3个机器周期，其中"8〞执行for循环指令时间；"124〞为for循环次数；"3〞为每次调用for循环指令的时间。外循环t2=t1*10+8*10+3其中"10〞为for循环次数；"8〞为一次for循环指令调用和执行时间；"10〞为调用for循环次数，3为调用for循环指令时间。所以本程序延时t=〔〔8*124〕+3〕*10+8*10+3=10033=10.033ms≈10ms。注意：变量为整型时，每次调用for循环需要3个机器周期的调用时间，执行for循环判断需要8个机器周期的执行时间；字符型变量时，每次调用for循环需要2个机器周期的调用时间，执行for循环判断需要3个机器周期的执行时间。程序运行到第一个断点所用时间0.00038900s，运行到第二个断点所用时间为0.01042800s，则执行delay_10ms()函数所用时间为0.010428-0.000389=0.010039s=10.039ms≈10ms。由于断点的原因，执行P0=0*ff;和P0=0*fe;指令也花费了时间所以这里时间是10.039ms而不是上面计算出的10.033ms。2.10μs短暂延时*********************************************************************文件名称：voiddelay10μs()功能：10μs延时参数：单片机晶振12MHz，机器周期1μs*********************************************************************voiddelay10μs(){_NOP_();_NOP_();_NOP_();_NOP_();_NOP_();_NOP_();}函数中共用了6个_NOP_()语句，每个语句执行时间为1μs。主函数调用delay10μs()时，先执行一个LCALL指令〔2μs〕，然后执行个_NOP_()语句〔6μs〕，最后执行了一个RET指令〔2μs)，所以执行上述函数时共需要10μs。可以把这一函数当作根本延时函数，在其他函数中调用，即嵌套调用，以实现较长时间的延时；但需要注意，如在delay40μs()中直接调用4次delay10μs()函数，得到的延时时间将是42μs，而不40μs。这是因为执行delay40μs()时，先执行了一次LCALL指令〔2μs)，然后开场执行第一个delay10μs()，执行完最后一个delay10μs()时，直接返回到主程序。依此类推，如果是两层嵌套调用，如在delay80μs()中两次调用delay40μs()，则也要先执行一次LCALL指令〔2μs〕，然后执行两次delay40μs()函数〔84μs〕，所以，实际延时时间为86μs。简言之，只有最内层的函数执行RET指令。该指令直接返回到上级函数或主函数。如在delay80μs()中直接调用8次delay10μs()，此时的延时时间为82μs。通过修改根本延时函数和适当的组合调用，上述方法可以实现不同时间的延时。二.定时中断：1.定时器/计数器：8051单片机有2个16为定时器/计数器〔8052有3个〕，它可设置为计数方式，对外部事件〔脉冲〕进展计数；也可以设置为定时方式，对标准时钟脉冲进展定时计时。它有4中工作方式，定时和计数范围可以通过软件编程进展设定。一旦定时或计数到位，就会立即向CPU发送中断请求，CPU根据定时或计数结果对外设实行控制。单片机具有5~8个中断源，2级中断优先级。它可接收外部中断请求、定时器/计数器中断请求和串行口中断请求。对紧急事件的实时控制、故障自动处理、单片机与外设之间的数据传输、人机对话等。定时器/计数器的核心是两个16位的加法计数器，T0，T1分别由两个8位的特殊功能存放器TH0，TL0和TH1，TL1构成。定时器/计数器工作方式控制器TMOD，字节地址89H：GATEC/T非M1M0GATEC/T非M1M0|定时器/计数器T1|定时器/计数器T0|GATE：GATE为0时，定时器/计数器由软件控制位TR*〔*为0或1〕来控制启动或停顿，1启动，0停顿；GATE为1时，由外部中断引脚INT0非或INT1非和TR*共同控制，INT非为高电平和TR*为1启动，低电平和0停顿。C/T非：C/T非为0时，定时器/计数器为定时器方式，对晶振脉冲的12分频信号进展计数。为1时，定时器/计数器为计数器方式，对外部引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)输入的脉冲进展计数。CPU在每个机器周期的S5P2期间，对T0或T1引脚进展采样，在前一个周期采得值为1，后一个周期采得值为0，则计数器加1。由于确认一次负跳变需要两个机器周期，因此最高计数频率为晶振频率的1/12。工作方式：M1M0工作方式00方式0，为13位定时器/计数器，2^13=819201方式1，为16位定时器/计数器，2^16=6553610方式2，为8位自动重装载计数初值定时器/计数器，2^8=25611方式3，定时器/计数器T0分成两个独立的8位定时器/计数器定时器/计数器控制存放器TCON，字节地址88H，可位寻址：TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TF1/TF0：定时器/计数器溢出标志位，溢出时由硬件置1，向CPU申请中断或查询，CPU响应中断后，由硬件自动清0。TR1/TR0：定时器/计数器运行控制位，由软件置1或清0，置1时启动定时器/计数器，清0时停顿计数。IT0/IT1：外部中断0/外部中断1触发方式选择位。IT0/IT1=0为电平触发方式，IT0/IT1=1为跳变触发方式。IE0/IE1：外部中断0/外部中断1中断请求标志位。IE0/IE1=1表示在向CPU申请中断。中断：中断是指CPU正在处理*件事情时，外部发生的*一事件〔如一个电平的变化，一个脉冲沿的发生或定时器/计数器溢出等〕请求CPU迅速去处理。于是，CPU暂时中断当前的工作，转去处理所发生的事件。中断效劳处理完成后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，此过程即为中断。8051中断系统共有5个中断源，分别为1.外部中断0请求2.外部中断1请求3.定时器/计数器T0溢出中断请求4.定时器/计数器T1溢出中断请求5.串行口中断请求1〕串行口控制存放器SCON，字节地址98H，可位寻址。SM0SM1SM2RENTB8RB9TIRI与中断系统有关的标志位时TI和RI。TI：串行口的发送中断请求标志位。CPU将一字节的数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动一帧串行数据的发送，没发送完一帧串行数据后，硬件自动置TI位为1。〔发送完一帧数据，假设还要接着发送，则为了下一次发送做准备，需要软件将TI清0〕RI：串行口的接收中断请求标志位。在串行口允许接收时，每接收完一帧串行数据，硬件自动置RI位为1。〔接收完一帧数据，假设还要接着接收，则为了下一次接收做准备，需要软件将RI清0〕中断允许控制存放器IE，字节地址A8H，可位寻址。EA——ESET1E*1ET0E*0EA：中断允许总控制位。EA=0，CPU关中断。EA=1，CPU开中断。ES：串行口中断允许控制位。ES=0，制止中断。ES=1，允许中断。ET0/ET1：定时器/计数器0/1中断允许控制位。0制止中断，1允许中断。E*0/E*1：外部中断0/1中断允许控制位。0制止中断，1允许中断。中断优先级控制存放器IP，字节地址B8H，可位寻址。———PSPT1P*1PT0P*0PS：串行口中断优先级控制位。1为高优先级，0为低优先级。PT0/PT1：定时器/计数器0/1溢出中断优先级控制位。1为高优先级，0为低优先级。P*0/P*1：外部中断0/1中断优先级控制位。1为高优先级，0为低优先级。查询中断方式编程：用定时器T1查询方式控制单片机发出1KHz音频#include<reg51.h>//包含51单片机存放器定义的头文件sbitsound=P3^7;//将sound位定义为P3.7引脚voidmain(void){EA=1;//开总中断ET0=1;//定时器T0中断允许TMOD=0*10;//使用定时器T1的模式1TH1=(65536-921)/256;//定时器T1的高8位赋初值TL1=(65536-921)%256;//定时器T1的低8位赋初值TR1=1;//启动定时器T1TF1=0;while(1)//无限循环等待查询{while(TF1==0);TF1=0;sound=~sound;//将P3.7引脚输出电平取反TH1=(65536-921)/256;//定时器T1的高8位赋初值TL1=(65536-921)%256;//定时器T1的低8位赋初值}}中断方式编程：用定时器T0的中断控制1位LED闪烁#include<reg51.h>//包含51单片机存放器定义的头文件sbitD1=P2^0;//将D1位定义为P2.0引脚/**************************************************************函数功能：主函数**************************************************************/voidmain(void){EA=1;//开总中断ET0=1;//定时器T0中断允许TMOD=0*01;//使用定时器T0的模式2TH0=(65536-46083)/256;//定时器T0的高8位赋初值TL0=(65536-46083)%256;//定时器T0的低8位赋初值TR0=1;//启动定时器T0while(1)//无限循环等待中断;}/**************************************************************函数功能：定时器T0的中断效劳程序***************