AVR使用范例--AVR軟件延時精確計算指導

和軟件延時時間長短有關的因素有，單片機，晶振，延時語句，此處以for循環語句為例。

首先，我們編寫一個for循環的延時語句，如下：非關鍵代碼省略

void delay(unsigned char n){for(;n!=0;n--);}void main(void){init_devices();delay(254);/*計算結果,本條語句延時約138微秒，avr studio仿真結果延時141微妙

                                                       以仿真的為準。*/while(1);}

正常編譯，按照常規方法打開JTAG下載并進入調試。我們要想辦法獲取程序的運行指令個數。

按下圖操作調出匯編程序框：

打開watch窗口，找到delay(254);，使用常規調試方法F10，F11，使當前光標指向delay(254);的下一行，如下圖：

使用F11逐條語句執行，你會看到如下圖的運行規律，按照1234567的方向運動，最后循環，這就是我們想要找的執行語句條數，同時注意觀察watch窗口的數值變化。通過更改watch窗口的數值，使循環結構快速結束。

我們由此得到語句的條數是3＋3*(n＋1)，這里是3＋254*(3＋1)＝1020條。在普通的計算中，我們可以這樣認為，for循環的語句數量是n*4+4。

AVR多數指令的執行時間是晶振頻率分之一，也就是一個時鐘周期，部分指令的時鐘周期是2-4個時鐘周期，詳細內容請查看數據手冊。那么delay(254);的總運行時間1020個時鐘周期，即為1020/（7.3728×1000000）秒，約和1020/7.3728 ＝138微秒。在要求不高的延時中，就可以使用for循環來多次調用這個delay作為100微秒使用，而不用考慮外層for循環造成的時鐘周期延時。

結語：這里只是給出了一個軟件延時的簡單例子，并不具有很強的使用性，實際操作中可以定義delay100us，delay1ms，delay1s等函數直接使用。

/***************************************************************************延時 M32 7.3728M 粗略計算*/void Delay100us(uint8 x){uint8 i;          //4clock                   for(i=147;x!=0;x--)	while(--i);      //5 * i clock}void Delay1ms(uint16 n){        for (;n!=0;n--){Delay100us(10);}}void Delay1s(uint16 m)         //  m = 6 ,when m==7, it is 1. {m=m*40;                for (;m!=0;m--){Delay100us(250);}}/***********************************************************************/

軟件準確仿真延時時間

使用AVRstudio軟件仿真可以看到準確的程序運行的時間，設置中斷的方式就可以了解到。

調入AVR Studio，為觀察延時時間，點擊左側Workspace中的Processer，注意看其中的幾個參數：Cycle Counter和Stop Watch，前一個是執行周期數，即從復位開始到目前為止共執行了多少個周期，而Stop Watch則表示從復位開始到目前為止共用去的時間數，如果Frenance中的頻率值正確，那么這個時間就是正確的。這樣，我們可以通過觀察這個時間來調循環次數，將時間基本精確地調整到延時1ms。

在運行到第一個中斷的時候stop watch的值是6.68，當運行到第二個中斷的時候，stop watch的值為148.11，可以得到delay(254)這條語句的執行時間約為148.11—6.86＝141.25us。我們看到軟件仿真的時鐘周期是1028個，與上面計算的1020個有一定差距，因為上面的計算我們忽略了調用程序所花的時間。