C語言編程常用的4種延時方法解析

C語言編程常用的4種延時方法解析C語言常用的延時方法，有如圖4-2所示4種。圖2-4C語言延時方法圖2-4是C語言編程常用的4種延時方法，其中兩種非精確延時，兩種精確一些的延時。for語句和while語句都可以通過改變i的范圍值來改變延時時間，但是C語言循環(huán)的執(zhí)行時間都是不能通過程序看出來的。精確延時有兩個方法，一個方法是用定時器來延時，這個方法我們后邊課程要詳細(xì)介紹，定時器是單片機的一個重點。另外一個就是用庫函數(shù)nop（）;，一個NOP的時間是一個機器周期的時間，這個后邊也要介紹。非精確延時，只是在我們做一些比如小燈閃爍，流水燈等簡單演示實驗中使用，而實際項目開發(fā)過程中其實這種非精確延時用的很少。好了，介紹完了，我們就要實戰(zhàn)了。上節(jié)課的LED小燈閃爍的程序，我們用的延時方式是for（i=0;i《30000;i++）;大家如果把這里的i改成100，下載進入單片機，會發(fā)現(xiàn)小燈一直亮，而不是閃爍狀態(tài)，現(xiàn)在就請大家都把這個程序改一下，改成100，然后下載觀察一下現(xiàn)象再繼續(xù)。..。..觀察完了，毫無疑問，實際現(xiàn)象和我提到的理論是相符合的，這是為什么呢？這里介紹一個常識。我們?nèi)说娜庋蹖﹂W爍的光線有一個最低分辨能力，通常情況下當(dāng)閃爍的頻率高于50Hz時，我們看到的信號就是常亮的。即，延時的時間低于20ms的時候，我們的肉眼是分辨不出來小燈是在閃爍的，可能最多看到的是小燈亮暗稍微變化了一下。要想清楚的看到小燈閃爍，延時的值必須大一點，大到什么程度呢，不同的亮度的燈不完全一樣，大家可以自己做實驗。那么如何觀察我們寫的延時到底有多長時間呢？選擇Keil菜單項Project--》OptionsforTarget？Target1？。..，或點擊在圖2-17中已提到過的圖標(biāo)，進入工程選項，如圖4-3所示。圖4-3工程選項——時鐘頻率設(shè)置首先打開Target這個選項卡，找到里邊的Xtal（MHz）這個位置，這是填寫我們進行模擬時間的晶振選項，從我們原理圖以及板子上都可以看到，單片機所使用的晶振是11.0592MHz，所以這個地方我們要填上11.0592。然后找到Debug這個選項卡，選擇左側(cè)的UseSimulator，然后點擊最下邊的OK就可以了，如圖4-4所示。圖4-4工程選項——仿真設(shè)置選擇菜單項Debug--》Start/StopDebugSession，或者點擊圖4-5中紅框內(nèi)的按鈕，就會進入一個新的頁面，如圖4-6所示。圖4-5啟動/結(jié)束調(diào)試按鈕圖4-6工程調(diào)試界面最左側(cè)那一欄顯示單片機一些寄存器的當(dāng)前值和系統(tǒng)信息，最上邊那一欄是Keil將C語言轉(zhuǎn)換成匯編的代碼，下邊就是我們寫C語言的程序，調(diào)試界面包含很多的子窗口，都可以通過菜單View中的選項打開和關(guān)閉。你可能會感覺這種默認(rèn)的分布不符合習(xí)慣或者不方便觀察特定信息，好辦，界面上幾乎所有子窗口的位置都可以調(diào)整的。比如我想把Disassembly反匯編窗口和源代碼窗口橫向并排擺放，那么只需要用鼠標(biāo)拖動反匯編窗口的標(biāo)題欄，這時會在屏幕上出現(xiàn)多個指示目標(biāo)位置的圖標(biāo)，拖著窗口把鼠標(biāo)移動到相應(yīng)的圖標(biāo)上，軟件還會用藍色底紋指示具體的位置，如圖4-7所示，松開鼠標(biāo)窗口就會放到新位置了。調(diào)整后的效果如圖4-8所示。圖4-7調(diào)整窗口位置圖4-8窗口位置調(diào)整效果你可能已經(jīng)注意到在C語言的源代碼文件和反匯編窗口內(nèi)都有一個黃色的箭頭，這個箭頭代表的就是程序當(dāng)前運行的位置，因為反匯編內(nèi)的代碼就由源文件編譯生成的，所以它們指示的是相同的實際位置。在這個工程調(diào)試界面里，我們可以看到程序運行的過程。在左上角的工具欄里有這樣三個按鈕：第一個標(biāo)注有RST字樣的是復(fù)位，點擊一下之后，程序就會跑到最開始的位置運行；右側(cè)緊挨著的按鈕是全速運行，點擊一下程序就會全速跑起來；再右邊打叉的是停止按鈕，當(dāng)程序全速運行起來后，我們可以通過點擊第三個圖標(biāo)來讓程序停止，觀察程序運行到哪里了。點擊一下復(fù)位后，會發(fā)現(xiàn)C語言程序左側(cè)有灰色或綠色，有的地方還是保持原來的白色，我們可以在我們灰色的位置雙擊鼠標(biāo)設(shè)置斷點，就是比如程序一共20行，在第十行設(shè)置斷點后，點全速運行，程序就會運行到第十行停止，方便我們觀察運行到這個地方的情況。同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)，有的位置可以設(shè)置斷點，有的地方不可以設(shè)置斷點，這是為什么呢？因為Keil軟件本身具備程序優(yōu)化的功能，如果大家想在所有的代碼位置都能設(shè)置斷點，可以在工程選項里把優(yōu)化等級設(shè)置為0，就是告訴Keil不要進行優(yōu)化。如圖4-9所示。圖4-9工程優(yōu)化等級這節(jié)課我們重點是看看C語言代碼的運行時間，在最左側(cè)的register那個框內(nèi)，有一個sec選項，這個選項顯示就是單片機運行了多少時間。單擊一下復(fù)位按鈕，會發(fā)現(xiàn)這個sec變成了0，然后我們在LED=0;這一句加一個斷點，在LED=1;這個位置加一個斷點，我們點擊全速運行按鈕，會直接停留在LED=0;我們會看到我們的時間變化成0.00042752秒，如圖4-10所示。請注意，我們這里設(shè)置的優(yōu)化等級是默認(rèn)的8，如果你用的是其它等級的話運行時間就會有所差別，因為優(yōu)化等級會直接影響程序的執(zhí)行效率。圖4-10查看程序運行時間再點一下全速運行，會發(fā)現(xiàn)sec變成了0.16342556，那么減去上次的值，就是程序在這兩個斷點之間執(zhí)行所經(jīng)歷的時間，也就是這個for循環(huán)的執(zhí)行時間，大概是163ms。我們也可以通過改變30000這個數(shù)字來改變這個延時時間。當(dāng)然了，大家要注意i的取值范圍，你如果寫成了大于65535的值以后，程序就一直運行不下去了，因為i無論如何變化，都不會大于這個值，如果要大于這個值且正常運行，必須改變i定義的類型了。后邊如果我們要查看一段程序運行了多長時間，都可以通過這種方式來查看。實際上，進入debug模式，除了可以看程序運行了多長時間外，還可以觀察各個寄存器、各個變量的數(shù)值變化情況。點擊View菜單里的WatchWindow