嵌入式C通用延時驅(qū)動的編寫方法

在嵌入式C編程中，免不了要用到軟件延時。這一般通過循環(huán)語句實現(xiàn)。通過控制循環(huán)語句的循環(huán)次數(shù)，便可獲得多種不同的延時時間。為了便于使用和提高程序代碼的復用率，一般又將循環(huán)語句封裝成一個帶參數(shù)的函數(shù)，稱為延時函數(shù)。

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如：

void wait（unsigned int n）

{

unsigned int i;

for（i=0;i《n;i++）;

}

延時函數(shù)的參數(shù)（形參，如上例中的變量 n ），即為控制循環(huán)語句循環(huán)次數(shù)的變量。這樣，在需要軟件延時的時候，只需要調(diào)用延時函數(shù)，并將實際參數(shù)（實參，即n的實際值）代入形參，便可獲得與該實際參數(shù)對應的延時時間。

這便是經(jīng)典的軟件延時的實現(xiàn)方法，非常簡單。

但細心的讀者會發(fā)現(xiàn)：延時函數(shù)的參數(shù)（比如上面的 n ），表征的是循環(huán)語句的“循環(huán)次數(shù)”，而不是“實際的延時時間”。一般來說，假令循環(huán)語句每循環(huán)一次的時間為 b（注意，單位是“步”，即一個時鐘周期，下同），函數(shù)調(diào)用、傳值和返回所需的固有時間為 a ，那么，給定參數(shù) n 時，調(diào)用一次延時函數(shù)實際實現(xiàn)的延時時間應為 t = a + b*n ， ——而不是 n ！

這就意味著，當需要的延時時間為 t 時，應當傳入的實參為 n = （t-a）/b，而不是 t 。這樣，為了獲得比較準確的延時，每次調(diào)用函數(shù)之前，都要手工計算實際參數(shù)，很不方便；其次，當需要改變晶振頻率的時候，程序中所有的延時參數(shù)都要重新計算，這顯然不利于程序的移植。

為了解決這兩個問題，提高程序的可移植性，可以利用宏定義的方式，對延時函數(shù)進行參數(shù)預修正。例如，對上面給出的wait延時函數(shù)，可以使用下面的宏定義：

#define delay（n） wait（ （ （n） - a ） / b ）

這樣，調(diào)用 delay（t） 就意味著調(diào)用 wait（ （t-a）/b ） ，從而得到時間為t的延時，實現(xiàn)了參數(shù)與延時時間的同步，使用起來更加方便。

為了進一步提高可移植性，使軟件延時能夠適應不同的晶振頻率，應當順著上面的思路選擇尋找更優(yōu)方案。那么，應當怎樣做呢？其實方法很簡單。假設調(diào)用某個延時函數(shù) wait_step（n） 可以獲得 n 步的延時，又設工作頻率為 f1，即每步的運行時間為 T=1/f1，則實際獲得的延時時間為 t= n*T=n/f1。當工作頻率變?yōu)?f2=C*f1 時，程序運行速度快了C倍，為了仍然獲得時間為t的延時，程序運行的步數(shù)應當是原來的C倍，即要調(diào)用wait_step（n*C）。這樣，我們就可以定義下面的宏，來完成（n*C）的運算：

#define C 4

#define delay_t（n） wait_step（ n*C ）

第一行一般寫在文件開頭，當修改晶振頻率時，只需修改這一處就行了，不必在程序中對各個 wait_step（n）的參數(shù)一一修改，大為方便。

按照上面介紹的方法，可以編寫出準確、易用、通用的延時驅(qū)動。

下面給出一個完整的延時驅(qū)動程序。這是筆者早期編寫的版本，最近重新整理過。編繹器是ICC AVR V7.13A，運行環(huán)境是AVR系列的所有芯片。使用的語句有三個：

微秒級延時：delay_us（n）; 延時n微秒

毫秒級延時：delay_ms（n）; 延時n毫秒

秒級延時： delay_s（n）; 延時n秒 （最大65秒）

#ifndef _DELAY_H_

#define _DELAY_H_

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/*****************配 置 信 息 ******************/

#define CRYSTAL 8.0 //設置晶振頻率。單位是 MHZ

#define delay_us（T） \

wait_us（ （T） 》 14.0/CRYSTAL ？ （（T）*CRYSTAL-8）/6.0 ： 1 ）

#define delay_ms（T） wait_ms（ T ）

#define delay_s（n） delay_ms（1000*（n））

/**

函數(shù)名 ： wait_us

功 能 ： 微秒（us）級的延時（粗糙）

說 明 ： 延時時間為：T = 8 + 6 * n （步）

**/

void wait_us（ unsigned int n ）

{

do{

n--;

}while（n）;

}

/**　　函數(shù)名 ： wait_ms

功 能 ： 毫秒（us）級的延時

說 明 ： 當do.。.while內(nèi)部為992us延時的時候，誤差為17步。

**/

void delay_ms（ unsigned int n ）

{

do {

delay_us（992）;

}while（--n）;

}

#endif