学习冲哥视频(6):1ms延时函数为什么要循环6000次？为什么有误差?

reng***

1、 为什么delay_ms()函数中的1ms定时的循环次数是6000？

在视频中，我们看到有一个延时函数delay_ms，其中一毫秒的计算方法中使用到了一个while(--i)的空循环，其中循环次数i=系统时钟频率SYSclk/6000,（见图6.1，）z至于为什么是6000，可能有人就会说一点点的试出来的，其实不然。如果从1试到6000，那得多大的工作量啊。本质上还得从程序运行指令中入手，确定循环次数，然后通过实验进行调整。

         

                                   图6.1

在KEIL中有调试功能，利用调试功能，查看汇编指令的运行，我们就能得出6000这个数是怎么来的了。

首先，程序运行到delay_ms(3)函数处，会运行两个指令：

         MOV  WR6  #0x0003；               (1)

         LCALL  delay_ms(C:0x1EF9);        (2)

(1)指令是将立即数3存到WR6寄存器当中；(2)指令是一个调用指令，就是下一步将要进入到0x1EF9处去执行，这也就是说，delay_ms函数入口就在0x1EF9处(见图6.2)

           

                                       图6.2

其次就是进入到延时函数delay_ms中去执行。如图6.3所示，延时函数的执行位置在0x1EF9处，首先执行了一条语句：MOV  WR4 WR6;然后就进入了i的赋值语句，其后的四条语句就是1ms的循环，循环的次数就是i的值。

            

图6.3

                                   图6.3

①0xFF1EFF  7D13        MOV      WR2,WR6

②0xFF1F01  1B14        DEC        WR2,#0x01

③xFF1F03  7D31        MOV     WR6,WR2

④0xFF1F05  78F8        JNE         C:0x1EFF

查询STC32G的手册得知，从寄存器到寄存器的MOV的指令需要的时钟数是1个时钟数，一个减一指令DEC也需要一个时钟数，不等跳转指令JNE需要三个时钟数，所以每一次循环需要6个时钟。假设一个时钟周期为T0,那么i次循环的总时长就是6*T0*i。T0=1/Fosc,i=Fosc/N,总时长若为0.001秒，即6*T0*i=0.001，带入后为：6*1/Fosc*Fosc/N=0.001,所以N的值为6000。

2、 delay_ms（）函数为什么不准确？

有以下几个方面：

①    从进入delay_ms（J）函数到跳出该函数，要执行

     MOV  WR6  #0x0003；                  1次                每次1个T0

     LCALL     delay_ms(C:0x1EF9);       1次                每次3个T0

     MOV  WR4 WR6;                           J次                每次1个T0

    1ms的循环语句                                  假定这地方的1ms是准确的

    还有下面判断J是否为0的四个语句语句

    MOV      WR2,WR4                            J次               每次1个T0

          DEC       WR2,#0x01                          J次               每次1个T0

          MOV      WR4,WR2                             J次               每次1个T0

          JNE        C:0x1EFB                             J次               每次3个T0

     计时Jms,其实总时间为J(毫秒)+(10*J+4)*T0。所以说定时时间越长的话，J就要越大，多用的时间(10*J+4)*T0也就越大。这就是导致这个函数不准确的地方之一。

②     由于i=Fosc/N，i和N都是整数，如果Fosc/N的结果不是整数的话，系统会自动舍去小数的部分，舍去的部分也是导致定时时间越长误差越大的原因之一。

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delay_ms延时函数有误差的第三个原因：
③由于delay_ms延时函数需要在主程序中调用，当程序中含有中断，延时函数执行过程中会被中断打断去系统去执行中断，此时的delay_ms会停止运行，所以定时的实际时间就会延长，导致定时不准。