汇编延时程序算法详解摘要计算机反复执行一段程序以达到延时的目的称为软件延时，单片机应用程序中经常需要短时间延时，有时
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很高的精度，网上或书中虽然有现成的公式可以套用，但在部分算法讲解中发现有错误之处，而且延时的具体算法讲得并不清楚，相当一部分人对此仍很模糊，授人鱼,不如授之以渔，本文将以12MHZ晶振为例，详细讲解MCS-51单片机中汇编程序延时的精确算法。关键词51单片机汇编延时算法指令周期、机器周期与时钟周期指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的，指令不同，所需的机器周期也不同。时钟周期：也称为振荡周期，一个时钟周期＝晶振的倒数。MCS-51单片机的一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。MCS-单片机的指令有单字节、双字节和三字节的，它们的指令周期不尽相同，一个单周期指令包含一个机器周期，即12个时钟周期，所以一条单周期指令被执行所占时间为12*（1/12000000）=1µs。程序分析例150ms延时子程序：DEL：MOVR7，#200①DEL1：MOVR6，#125②DEL2：DJNZR6，DEL2③DJNZR7，DEL1④RET⑤精确延时时间为：1+（1*200）+（2*125*200）+（2*200）+2=（2*125+3）*200+3⑥=50603µs≈50ms由⑥整理出公式（只限上述写法）延时时间=（2*内循环+3）*外循环+3⑦详解：DEL这个子程序共有五条指令，现在分别就每一条指令被执行的次数和所耗时间进行分析。第一句：MOVR7，#200在整个子程序中只被执行一次，且为单周期指令，所以耗时1µs第二句：MOVR6，#125从②看到④只要R7-1不为0，就会返回到这句，共执行了R7次，共耗时200µs第三句：DJNZR6，DEL2只要R6-1不为0,就反复执行此句（内循环R6次），又受外循环R7控制，所以共执行R6*R7次，因是双周期指令，所以耗时2*R6*R7µs。例21秒延时子程序：DEL：MOVR7,#10①DEL1：MOVR6，#200②DEL2：MOVR5，#248③DJNZR5，$④DJNZR6，DEL2⑤DJNZR7，DEL1⑥RET⑦对每条指令进行计算得出精确延时时间为：1+（1*10）+（1*200*10）+（2*248*200*10）+（2*200*10）+（2*10）+2=[（2*248+3）*200+3]*10+3⑧=998033µs≈1s由⑧整理得：延时时间=[（2*第一层循环+3）*第二层循环+3]*第三层循环+3⑨此式适用三层循环以内的程序，也验证了例1中式⑦（第三层循环相当于1）的成立。注意，要实现较长时间的延时，一般采用多重循环，有时会在程式序里加入NOP指令，这时公式⑨不再适用，下面举例分析。例3仍以1秒延时为例DEL：MOVR7,#101指令周期1DEL1：MOVR6，#0FFH1指令周期10DEL2：MOVR5，#80H1指令周期255*10=2550KONG：NOP1指令周期128*255*10=326400DJNZR5，$2指令周期2*128*255*10=652800DJNZR6，DEL22指令周期2*255*10=5110DJNZR7，DEL12指令周期2*10=20RET2延时时间=1+10+2550+326400+652800+5110+20+2=986893µs约为1s整理得：延时时间=[（3*第一层循环+3）*第二层循环+3]*第三层循环+3⑩结论：论文针对初学者的困惑，对汇编程序的延时算法进行了分步讲解，并就几种不同写法分别总结出相应的计算公式，只要仔细阅读例1中的详解，并用例2、例3来加深理解，一定会掌握各种类型程序的算法并加以运用。
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