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5課:單片機(jī)延時(shí)程序分析

作者:佚名   來(lái)源:本站原創(chuàng)   點(diǎn)擊數(shù):  更新時(shí)間:2007年08月16日   【字體:

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(guò),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(guò)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(wèn)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)椋覀冎恢繢JNZ 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(wèn)題。

  先提一個(gè)問(wèn)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(wèn)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?ldquo;秒”作為我們的時(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,但是有一些指令是需要記住的,如DJNZ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.torrancerestoration.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.torrancerestoration.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(guò)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(guò)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(méi)有老師干預(yù)的,對(duì)單片機(jī)來(lái)說(shuō),是程序還沒(méi)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(guò)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(guò)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。

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