在MCS-51汇编语言中,计算延时子程序的时间需要考虑以下几个因素:
晶振频率 :晶振频率决定了单片机的时钟周期,从而影响指令的执行时间。机器周期:
机器周期是单片机执行一条指令所需的时间,在MCS-51中,一个机器周期通常等于1微秒(μs)。
指令周期:
某些指令如MOV、NOP、DJNZ等占用一个或多个机器周期。
循环结构:
延时子程序通常通过多重循环结构实现,循环次数和每次循环中的指令数决定了总的延迟时间。
计算方法
单重循环延时程序
```assembly
delay:
MOV R7, data1 ; data1 是循环次数
d1:
MOV R6, data2 ; data2 是内层循环次数
d2:
MOV R5, data3 ; data3 是外层循环次数
d3:
DJNZ R7, d3
DJNZ R6, d2
DJNZ R5, d1
RET
```
总延迟时间
\[ t = (R7 \times 2 + 3) \times R6 \times R5 + 3 \times R6 \times R5 + 3 \times R5 + 3 \]
\[ t = (data1 \times 2 + 3) \times data2 \times data3 + 3 \times data2 \times data3 + 3 \times data3 + 3 \]
两重循环延时程序
```assembly
delay:
MOV R7, data1 ; data1 是外层循环次数
d1:
MOV R6, data2 ; data2 是内层循环次数
d2:
MOV R5, data3 ; data3 是最内层循环次数
d3:
DJNZ R7, d3
DJNZ R6, d2
RET
```
总延迟时间:
\[ t = (R7 \times 2 + 3) \times (R6 \times 2 + 3) \times R5 + 3 \times (R6 \times 2 + 3) \times R5 + 3 \times R5 + 3 \]
\[ t = (data1 \times 2 + 3) \times (data2 \times 2 + 3) \times data3 + 3 \times (data2 \times 2 + 3) \times data3 + 3 \times data3 + 3 \]
三重循环延时程序
```assembly
delay:
MOV R7, data1 ; data1 是最外层循环次数
d1:
MOV R6, data2 ; data2 是中间层循环次数
d2:
MOV R5, data3 ; data3 是最内层循环次数
d3:
DJNZ R7, d3
DJNZ R6, d2
RET
```
总延迟时间:
\[ t = (R7 \times 2 + 3) \times (R6 \times 2 + 3) \times (R5 \times 2 + 3) + 3 \times (R6 \times 2 + 3) \times (R5 \times 2 + 3) + 3 \times (R5 \times 2 + 3) + 3 \]
\[ t = (data1 \times 2 + 3) \times (data2 \times 2 + 3) \times (data3 \times 2 + 3) + 3 \times (data2 \times 2 + 3) \times (data3 \times 2 + 3) + 3 \times (data3 \times 2 + 3) + 3 \]
注意事项
时间精度:
上述公式未考虑调用延时程序的指令所占用的机器周期。对于时间精度要求较高的情况,需要在公式最后加上2 μs。
晶振频率:
所有计算均假设晶振频率为12MHz,机器周期为1 μs。如果晶振频率不同,需要相应调整计算中的时间单位。
指令集:
不同单片机可能有不同的指令集和周期,上述计算适用于MCS-51系列单片机。
通过以上方法,可以计算出MCS-51汇编语言中延时子程序的时间。对于更高精度的需求,可以考虑使用更复杂的算法或使用硬件定时器