c语⾔程序实现⼀个延时功能,⽤C语⾔实现精确的延时
⽤C语⾔实现精确的延时
怎么⽤C语⾔做单⽚机的精确延时
时器甚⾄已经全部⽤于其他⽅⾯的定时处理，此时就只能使⽤软件定时了[1]。
1 C语⾔程序延时 在单⽚机应⽤中，经常会遇到需要短时间延时的情况，⼀般都是⼏⼗到⼏百μs，并且需要很⾼的精度(⽐如⽤单⽚机驱动DS18B20时，误差容许的范围在⼗⼏μs以内，不然很容易出错)；⽽某些情况下延时时间较长，⽤计时器往往有点⼩题⼤做。另外在特殊情况下，计
Keil C51的编程语⾔常⽤的有2种： ⼀种是汇编语⾔；另⼀种是C 语⾔。⽤汇编语⾔写单⽚机程序时，精确时间延时是相对容易解决的。⽐如，⽤的是晶振频率为12 MHz的AT89C51，打算延时20 μs，51单⽚机的指令周期是晶振频率的1/12，即⼀个机器周期为1
μs；“MOV R0,#X”需要2个机器周期，DJNZ也需要2个机器周期，单循环延时时间t=2X+3(X为装⼊寄存器R0的时间常数)[2]。这样，存⼊R0⾥的数初始化为8即可，其精度可以达到1 μs。⽤这种⽅法，可以⾮常⽅便地实现512 μs以下时间的延时。如果需要更长时间，可以使⽤两层或更多层的嵌套，当然其精度误差会随着嵌套层的增加⽽成倍增加。
虽然汇编语⾔的机器代码⽣成效率很⾼，但可读性却并不强，复杂⼀点的程序就更难读懂；⽽C语⾔在⼤多数情况下，其机器代码⽣成效率和汇编语⾔相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语⾔，且C 语⾔还可以嵌⼊汇编程序来解决⾼时效性的代码编写问题。就开发周期⽽⾔，中⼤型软件的编写使⽤C 语⾔的开发周期通常要⽐汇编语⾔短很多，因此研究C语⾔程序的精确延时性能具有重要的意义。
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。 2 单层循环延时精度分析
下⾯是进⾏μs级延时的while程序代码。
延时函数：
void delay1(unsigned char i) {
while(i );}
主函数：
void main() {
一个完整的c语言程序while(1) {
delay1(i);
}
}
使⽤Keil C51的反汇编功能，延时函数的汇编代码如下：
C:0x00E6AE07MOVR6,0x07
C:0x00E81FDECR7
C:0x00E9EEMOVA,R6
C:0x00EA70FAJNZC:00E6
C:0x00EC22RET
图1 断点设置位置图
通过对i赋值为10，在主程序中图1所⽰的位置设置断点。经过测试，第1次执⾏到断点处的时间为457 μs，再次执⾏到该处的时间为531μs，第3次执⾏到断点处的时间为605 μs，10次while循环的时间为74 μs，整个测试结果如图2所⽰。
图2 使⽤i--⽅式测试仿真结果图
通过对汇编代码分析，时间延迟t=7X+4(其中X为i的取值)。测试表明，for循环⽅式虽然⽣成的代码与⽤while语句不⼤⼀样，但是这两种⽅法的效率⼏乎相同。C语⾔中的⾃减⽅式有两种，前⾯都使⽤的是i--的⽅式，能不能使⽤--i⽅式来获得不同的效果呢？将前⾯的主函数保持不变，delay1函数修改为下⾯的⽅式：
void delay1(unsigned char i) {
while(--i);}
同样进⾏反汇编，得到如下结果：
C:0x00E3DFFEDJNZR7,
C:00E3C:0x00E522RET
⽐较发现，--i的汇编代码效率明显⾼于i--⽅式。由于只有1条语句DJNZ，执⾏只需要2个时钟周期， 1个时钟周期按1 μs计算，其延时精度为2 μs；另外，RET需要2个时钟周期，能够达到汇编语⾔代码的效率。按前⾯的测试条件进⾏测试，第1次执⾏到断点处的时间为437μs，再次执⾏到该处的时间为465 μs，第3次执⾏到断点处的时间为493 μs，10次while

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