教你一招——嵌入式C通用延時驅(qū)動的編寫方法

在嵌入式C通用延時驅(qū)動編程中，免不了要用到軟件延時。這一般通過循環(huán)語句實(shí)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(fù)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)。如：

void wait(unsigned int n)

  {

    unsigned int i;

    for(i=0;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(shí)際參數(shù)（實(shí)參，即n的實(shí)際值）代入形參，便可獲得與該實(shí)際參數(shù)對應(yīng)的延時時間。

這便是經(jīng)典的軟件延時的實(shí)現(xiàn)方法，非常簡單。

但細(xì)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(shí)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(shí)際實(shí)現(xiàn)的延時時間應(yīng)為 t = a + b*n ， ——而不是 n ！

這就意味著，當(dāng)需要的延時時間為 t 時，應(yīng)當(dāng)傳入的實(shí)參為 n = (t-a)/b，而不是 t 。這樣，為了獲得比較準(zhǔn)確的延時，每次調(diào)用函數(shù)之前，都要手工計算實(shí)際參數(shù)，很不方便；其次，當(dāng)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，提高嵌入式C通用延時驅(qū)動程序的可移植性，可以利用宏定義的方式，對延時函數(shù)進(jìn)行參數(shù)預(yù)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(shí)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(jìn)一步提高可移植性，使軟件延時能夠適應(yīng)不同的晶振頻率，應(yīng)當(dāng)順著上面的思路選擇尋找更優(yōu)方案。那么，應(yīng)當(dāng)怎樣做呢？其實(shí)方法很簡單。假設(shè)調(diào)用某個延時函數(shù) wait_step(n) 可以獲得 n 步的延時，又設(shè)工作頻率為 f1，即每步的運(yùn)行時間為 T=1/f1，則實(shí)際獲得的延時時間為 t= n*T=n/f1。當(dāng)工作頻率變?yōu)?f2=C*f1 時，程序運(yùn)行速度快了C倍，為了仍然獲得時間為t的延時，程序運(yùn)行的步數(shù)應(yīng)當(dāng)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(yùn)算：

#define   C    4
#define   delay_t(n)  wait_step( n*C )

第一行一般寫在文件開頭，當(dāng)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(zhǔn)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(yùn)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)

以上就是嵌入式C通用延時驅(qū)動的編寫方法了，希望能對編程人員有一定的幫助，如有更多技術(shù)問題，可以電話聯(lián)系我們，直接獲取幫助，期待您的來電！

審核編輯：湯梓紅