c语言里如何编写精确的微量延时

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1、C语言里如何编写精确的微量延时广西民族大学物理与电子工程学院   白羽 2010-5-9众所周知，相比于其他编程语言，C语言在编写嵌入式编程中有着绝对的优势。但它总也有缺点的：它的时序性比较差，不容易编写精准的延时。而在编写嵌入系统驱动程序时，常常需要比较精确的软件延时，这使得C语言的“劣势”暴露了出来，一般都只能通过嵌入汇编的方式实现。例如，在1MHZ工作频率下需要延时10us，就需要嵌入10句“空操作”指令，显然在书写上比较难堪。本文提出一种简化书写的延时方案，使用带参数的宏构来造微小时间片，可

2、以实现完全精确的软件延时，大大方便了驱动程序及软件模拟通信协议的编写。说明：以下皆为ICCAVR平台下的讨论，对AVR系列所有型号的单片机皆有效。至于其他平台，可据此方案自行修改和移值。该方案的实现方法其实很简单：首先定义N个宏，分别调用1~ N个汇编“空操作”指令，如：#define  NOP_1     asm("nop")               //延时一个时钟周期#define  NOP_2     NOP_1;  asm("nop")     //延时两个时钟周期#define  N

3、OP_3      NOP_2;  asm("nop")     //延时三个时钟周期#define  NOP_4     NOP_3;  asm("nop")     //延时四个时钟周期……#define NOP_40  NOP_40; asm("nop")         //延时40个时钟周期然后利用“##”操作符，实现带参数宏的延时：#define  NOP(N)   NOP_##N                  //延时N个时钟周期操作符的作用是把两个部分的内容连成一个内容。就是说，

4、NOP(3)展开后成为NOP_3，NOP(4)展开后成为NOP_4，等等。因此，定义上述宏之后，就可通过调用NOP(N)语句实现精确软件延时。例如：NOP(4)；  //延时4个时钟周期上述语句展开过程如下：NOP_3 ;  asm("nop");NOP_2;  asm("nop");  asm("nop");NOP_1;   asm("nop");  asm("nop");  asm("nop");asm("nop");  asm("nop");  asm("nop");  asm("nop");

5、正好延时4个时钟周期！不过，上面的宏还不够完善，如果试图使用下面的语句，程序将会出现漏洞：if(表达式)  NOP(3);else  NOP(4);这是因为NOP(N)宏展开之后，不是一个语句，而是变成N个语句。故必须用花括号括起来，程序才能运行正确。即应该改为：if(表达式){  NOP(3);}else{  NOP(4);}如果把NOP（N）宏的定义改为：#define NOP(N)     do{  NOP_##N;  }while(0)则NOP(N)宏展开之后只形成一个语句，将不会出现上面的

6、问题。但是要注意，“##”操作符只能按照原样把两边的内容连在一起。故NOP（N）的参数必须是具体的常量,即只能是数字，并且，与该数字相对应的宏NOP_N已必须已经定义。例如：“NOP(3+4);”语句展开之后，将将变成“NOP_3+4;”，出现语法错误；又如：“NOP(a);”语句展开之后，将将变成“NOP_a;”，而“NOP_a;”未定义。只有这样的语句才是正确的调用：NOP(20);      //延时20个时钟周期将上述方案整理成一个头文件，以后就可以任意调用了。下面是整理好的头文件：注意：该

7、文件不宜作长时间的延时。长时间的延时将会调用大量的“空操作”指令，占用大量的程序指令空间。这个问题将在V2.0版本中解决。NOP.H/*********************************************************************     单   位：广西民族大学物理与电子工程学院     文件名称：NOP.H     文件标识：_NOP_H_     摘   要：精密延时头文件，可以精确延时40以内(包括40)的时钟周期     当前版本：V1.0    

8、 作   者：白 羽         完成日期：2010年5月9日     特别声明：您可以任意转载、复制本文件，但不能随便剔除本文件说明*********************************************************************/ #ifndef _NOP_H_#define _NOP_H_ #define NOP(N)   do{NOP_##N();}while(0) #define NOP_0()#define NO