📄 avr使用范例--avr软件延时精确计算指导.htm
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<META content="AVR 新手入门 单片机 AVR与虚拟仪器网站提供" name=description>
<META content="古欣 guxin[at]mail.sdu.edu.cn" name=author>
<META content="AVR 单片机 新手入门 手把手教程 avr程序 avr范例" name=keywords>
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<H1 class=c>AVR与虚拟仪器 www.avrvi.com</H1></DIV>
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<P class=c>AVR与虚拟仪器致力于提供最优质的AVR和labview技术服务，最全的技术资料，最好的开发板方案。</P>
<P class=c>我们将以AVR DB-CORE Ver2.3 Atmega16开发板为平台，一步一步，教会大家AVR单片机编程。</P>
<P class=c>本站所有范例都采用ICC编写，ICC编译器加AVR Studio下载调试，下载器为JTAG&ISP下载编程器。
</P></DIV></DIV>
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<H3>AVR使用范例--AVR软件延时精确计算指导</H3>
<DIV class=pad10>
<P>和软件延时时间长短有关的因素有，单片机，晶振，延时语句，此处以for循环语句为例。</P>
<P>首先，我们编写一个for循环的延时语句，如下：非关键代码省略，<A title=查看延时程序文件
href="http://www.avrvi.com/avr_examples/soft_delay.txt">点击查看全部代码</A>。</P><PRE>void delay(unsigned char n)
{
for(;n!=0;n--)
;
}
void main(void)
{
init_devices();
delay(254);<SPAN class=gray>/*计算结果,本条语句延时约138微秒，avr studio仿真结果延时141微妙，以仿真的为准。*/</SPAN>
while(1)
;
}</PRE>
<P>正常编译，按照常规方法打开JTAG下载并进入调试。我们要想办法获取程序的运行指令个数。</P>
<P>按下图操作调出汇编程序框：</P>
<P class=c><IMG height=488 alt=调出汇编程序框后的样子
src="AVR使用范例--AVR软件延时精确计算指导.files/soft_delay_1.gif" width=733></P>
<P>打开watch窗口，找到delay(254);，使用常规调试方法F10，F11，使当前光标指向delay(254);的下一行，如下图：</P>
<P class=c><IMG height=488 alt=程序情况
src="AVR使用范例--AVR软件延时精确计算指导.files/soft_delay_2.gif" width=733></P>
<P>使用F11逐条语句执行，你会看到如下图的运行规律，按照1234567的方向运动，最后循环，这就是我们想要找的执行语句条数，同时注意观察watch窗口的数值变化。通过更改watch窗口的数值，使循环结构快速结束。</P>
<P class=c><IMG height=488 alt=程序运行方向
src="AVR使用范例--AVR软件延时精确计算指导.files/soft_delay_3.gif" width=733></P>
<P>我们由此得到语句的条数是3＋3*(n＋1)，这里是3＋254*(3＋1)＝1020条。在普通的计算中，我们可以这样认为，for循环的语句数量是n*4+4。</P>
<P>AVR多数指令的执行时间是晶振频率分之一，也就是一个时钟周期，部分指令的时钟周期是2-4个时钟周期，详细内容请查看数据手册。那么delay(254);的总运行时间1020个时钟周期，即为1020/（7.3728×1000000）秒，约和1020/7.3728
＝138微秒。在要求不高的延时中，就可以使用for循环来多次调用这个delay作为100微秒使用，而不用考虑外层for循环造成的时钟周期延时。</P>
<P>结语：这里只是给出了一个软件延时的简单例子，并不具有很强的使用性，实际操作中可以定义delay100us，delay1ms，delay1s等函数直接使用。</P><PRE>/***************************************************************************
延时 M32 7.3728M 粗略计算
*/
void Delay100us(uint8 x)
{
uint8 i; //4clock
for(i=147;x!=0;x--)
while(--i); //5 * i clock
}
void Delay1ms(uint16 n)
{
for (;n!=0;n--){
Delay100us(10);
}
}
void Delay1s(uint16 m) // m <= 6 ,when m==7, it is 1.
{
m=m*40;
for (;m!=0;m--){
Delay100us(250);
}
}
/***************************************************************************/
</PRE>
<P class=title>软件准确仿真延时时间</P>
<P>使用AVRstudio软件仿真可以看到准确的程序运行的时间，设置中断的方式就可以了解到。</P>
<P>调入AVR Studio，为观察延时时间，点击左侧Workspace中的Processer，注意看其中的几个参数：Cycle Counter和Stop
Watch，前一个是执行周期数，即从复位开始到目前为止共执行了多少个周期，而Stop
Watch则表示从复位开始到目前为止共用去的时间数，如果Frenance中的频率值正确，那么这个时间就是正确的。这样，我们可以通过观察这个时间来调循环次数，将时间基本精确地调整到延时1ms。</P>
<P class=c><IMG height=537 alt="AVR软件延时 avrstudio仿真观察"
src="AVR使用范例--AVR软件延时精确计算指导.files/sofr_delay_3.jpg" width=768></P>
<P>在运行到第一个中断的时候stop watch的值是6.68，当运行到第二个中断的时候，stop
watch的值为148.11，可以得到delay(254)这条语句的执行时间约为148.11—6.86＝141.25us。我们看到软件仿真的时钟周期是1028个，与上面计算的1020个有一定差距，因为上面的计算我们忽略了调用程序所花的时间。</P>
<P>由于笔者技术有限，错漏之处在所难免，还望高手指点，以期我们更正。</P></DIV></DIV>
<DIV class=m>
<H4 id=link><A href="http://www.avrvi.com/">AVR 与虚拟仪器</A>欢迎交换链接，请与小古联系
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