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51单片机与STM32单片机C语言延时函数学习笔记

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简介：
本笔记深入浅出地讲解了基于51单片机和STM32单片机的C语言延时函数编写技巧，适合初学者快速掌握单片机编程基础。 51单片机C语言延时函数学习笔记以及STM32单片机的学习心得。

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  • 51单片机与STM32单片机C语言延时函数学习笔记
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    本笔记深入浅出地讲解了基于51单片机和STM32单片机的C语言延时函数编写技巧，适合初学者快速掌握单片机编程基础。 51单片机C语言延时函数学习笔记以及STM32单片机的学习心得。
     
  • 51单片机的延时函数
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    本段落介绍51单片机中常用的延时函数的设计与实现方法，包括软件延时和硬件定时器延时两种方式，帮助初学者掌握基本编程技巧。 ### 51单片机延时函数解析 #### 前言 在嵌入式系统设计中，单片机作为核心部件，其控制程序的编写是实现系统功能的基础。其中，延时函数作为控制时间间隔的重要工具，在各种场合下都有着广泛的应用。本段落将详细介绍51单片机中几种常见的延时函数，包括毫秒级、秒级以及微秒级延时函数，并分析它们的工作原理及使用方法。 #### 延时函数概述 延时函数主要用于控制程序执行过程中的时间间隔，对于没有内置硬件定时器或需要更灵活控制延时的应用场景来说尤其重要。下面我们将逐一介绍这几种常见的延时函数。 ##### 1. 24MHz晶振下的毫秒级延时函数 **函数原型**： ```c void DelayMs_24M(unsigned int n); ``` **功能描述**：该函数用于24MHz晶振条件下实现毫秒级别的延时，参数`n`表示需要延时的毫秒数。 **工作原理**：通过循环计数的方式实现延时，每毫秒大约需要357个循环周期。 **代码示例**： ```c void DelayMs_24M(unsigned int n) { unsigned int i = 0, j = 0; for (i = 0; i < n; i++) for (j = 0; j < 357; j++); } ``` **注意事项**： - 循环次数的选择需要根据具体的晶振频率进行调整，以确保延时精度。 - 在高负载环境下，实际延时可能会受到一定影响。 ##### 2. 24MHz晶振下的秒级延时函数 **函数原型**： ```c void DelayS_24M(unsigned int n); ``` **功能描述**：该函数用于24MHz晶振条件下实现秒级别的延时，参数`n`表示需要延时的秒数。 **工作原理**：同样采用循环计数方式实现，每秒大约需要54053个循环周期。 **代码示例**： ```c void DelayS_24M(unsigned int n) { unsigned int i = 0, j = 0; for (i = 0; i < n; i++) for (j = 0; j < 54053; j++); } ``` **注意事项**： - 需要注意循环次数与晶振频率之间的关系。 - 实际延时精度可能受到外部因素的影响。 ##### 3. 24MHz晶振下的微秒级延时函数 **函数原型**： ```c void Delay10Us_24M(unsigned int n); ``` **功能描述**：该函数用于24MHz晶振条件下实现微秒级别的延时，参数`n`表示需要延时的微秒数（单位：10微秒）。 **工作原理**：通过简单的循环计数实现，每次循环大约可以实现10微秒的延时。 **代码示例**： ```c void Delay10Us_24M(unsigned int n) { unsigned int i = 0; char j = 0; for (i = 0; i < n; i++) for (j = 0; j < 2; j++); } ``` **注意事项**： - 对于微秒级延时，循环次数的选择更加关键，需要准确计算。 - 实际应用中需要注意精度问题。 ##### 4. 12MHz晶振下的毫秒级延时函数 **函数原型**： ```c void DelayMs_12M(unsigned int n); ``` **功能描述**：该函数用于12MHz晶振条件下实现毫秒级别的延时，参数`n`表示需要延时的毫秒数。 **工作原理**：通过循环计数的方式实现延时，每毫秒大约需要123个循环周期。 **代码示例**： ```c void DelayMs_12M(unsigned int n) { unsigned int i = 0, j = 0; for (i = 0; i < n; i++) for (j = 0; j < 123; j++); } ``` **注意事项**： - 需要根据具体晶振频率调整循环次数。 - 实际延时可能受到外部干扰。 ##### 5. 12MHz晶振下的秒级延时函数 **函数原型**： ```c void DelayS_12M(unsigned int n); ``` **功能描述**：该函数用于12MHz晶振条件下实现秒级别的延时，参数`n`表示需要延时的秒数。 **工作原理**：采用循环计数
     
  • 51单片机学习笔记
    优质
    《51单片机学习笔记》是一份详细记录了作者在学习和实践51单片机过程中的心得与技巧文档。该笔记系统地涵盖了从基础理论到实际应用的各项内容，适合初学者快速入门及进阶使用。 《51单片机自学笔记》是一本包含387页、大小为13.8M的高清书签版PDF文档。这本书籍是学习51单片机编程与应用的理想资料，适合初学者系统地掌握相关知识和技能。
     
  • 单片机C语言中的_nop_函数应用与延时计算
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    本文介绍了在单片机C语言编程中，_nop_函数的作用及其使用方法，并详细讲解了如何利用它进行简单的延时计算。 在标准的C语言中并没有空语句的概念。然而，在单片机编程环境中使用C语言时，常常需要通过插入若干条无操作指令来实现短暂的延时效果。这在汇编语言里非常简单，只需写几个nop（no operation）即可完成任务。
     
  • 单片机学习记录笔记
    优质
    《单片机学习记录笔记》是一份详细记载了作者在单片机学习过程中的心得、技巧和问题解决方法的学习资料。包含了从基础理论到实践应用的全面内容，适合初学者参考使用。 单片机课题笔记共32课，内容讲解细致透彻，非常适合初学者学习单片机知识。
     
  • STM32单片机学习记录
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    本专栏记录了作者在学习STM32单片机过程中的心得体会、技术文档和实验案例，旨在为初学者提供指导与帮助。 文档的主要内容包括如何下载主要文档、开发固件包以及标准外设库的详细步骤和注意事项。
     
  • 51单片机学习笔记-范红刚编撰
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    《51单片机学习笔记》是由范红刚精心编撰的技术文档，内容涵盖了从基础入门到实际应用的全面指导，旨在帮助读者系统地掌握51单片机开发技能。 《51单片机自学笔记》由范红刚编写，第一版。这是一本针对51单片机的教程书籍，非常适合自学使用，并且内容清爽易懂。
     
  • 51单片机嵌入式入门学习笔记
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    《51单片机嵌入式入门学习笔记》是一份系统介绍基于51单片机进行嵌入式开发的基础教程，适合初学者快速掌握编程技巧与实践应用。 嵌入式入门-51单片机学习笔记
     
  • 51单片机学习笔记——数码管动态显示
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    本笔记记录了使用51单片机进行数码管动态显示实验的学习过程与心得，包括硬件连接和编程技巧。 在学习51单片机的过程中，数码管动态显示是一个重要的实践环节，尤其是在设计实时显示设备如时钟时。这种技术可以有效地节省单片机的IO资源，但同时也带来了一些挑战，例如显示混乱、闪烁等问题。本段落将深入探讨这些问题，并分享一种无需额外延时语句也能实现正常显示的方法。 数码管动态显示的关键在于如何同步地更新位选和段选信号，以确保正确显示所需的字符。位选决定要激活哪个数码管，而段选则确定每个数码管上的哪一段亮起，形成特定的数字或字符。在实际操作中，由于硬件延迟，位选和段选的切换可能存在微小的时间差，这会导致新选中的数码管短暂显示出前一时刻的数据，造成“影子”现象即显示混乱。 为了解决这个问题，通常需要在数据传输后加入一定的延时以确保数码管有足够时间完成状态转换。然而这种方法并不理想因为它降低了系统的实时性，并可能导致数码管闪烁。作者发现通过先清除锁存器内容可以避免这种不必要的延时。例如： 1. 清零所有段选数据：`P0=0xff;` 2. 开启锁存器：`wela=1;` 3. 关闭锁存器：`wela=0;` 4. 清零所有位选数据：`P0=0x00;` 5. 开启位选锁存器：`dula=1;` 6. 关闭位选锁存器：`dula=0;` 这段初始化代码的目的是确保在改变段选或位选前，当前数码管处于无选择状态，避免显示上一个数码管的数据。根据实际情况简化初始化代码。 处理数码管动态显示时的关键在于保持段选和位选数据的紧凑性，避免中间插入其他操作以减少影响并提高稳定性。 总结来说，理解和解决51单片机中数码管动态显示的问题需要对IO操作有深入理解以及对数码管工作原理的掌握。通过优化数据传输流程可以实现高效且稳定的显示效果。实践中的细心观察和不断尝试是解决问题的关键所在。对于初学者而言，这不仅是技术上的提升也是问题解决能力的一种锻炼。
     
  • 51单片机的延时算法
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    简介：本文探讨了在基于51单片机的嵌入式系统开发中常用的几种软硬件结合实现延时功能的方法和技巧，旨在帮助开发者优化程序性能。 ### 51单片机延时算法详解 在开发51单片机的过程中，延时函数是一个非常关键的组成部分，在需要精确控制时间间隔的应用场景下尤为重要。本段落将深入探讨几种常见的51单片机延时算法，并通过具体示例代码解释这些算法背后的原理。 #### 一、基本概念 了解MCS-51系列8位微控制器的基本工作原理对于理解其内部延时机制至关重要。该单片机的振荡周期是所有时间单位的基础，比如在使用12MHz频率的情况下： - **一个机器周期** = 6个状态周期 = 12个时钟周期。 - 不同指令执行所需的时间也各不相同，通常分为单周期、双周期和四周期指令。 #### 二、典型延时算法实例解析 下面通过几个典型的延时函数示例来分析如何计算具体的延时时间。 ##### 示例1：简单循环结构的延时函数 ```assembly DEL: MOV R7, #200 DEL1: MOV R6, #125 DEL2: DJNZ R6, DEL2 DJNZ R7, DEL1 RET ``` 在这个例子中，我们可以通过以下步骤来计算总的延时时间： 1. **初始化R7**：`MOV R7, #200`指令执行一次，耗时1个机器周期。 2. **初始化R6**：`MOV R6, #125`指令执行200次（即R7的值），每次耗时1个机器周期，共耗时200个机器周期。 3. **减一循环**：`DJNZ R6, DEL2`指令执行125 * 200次（即R6和R7的值相乘），每次耗时2个机器周期，因此总时间是50000个机器周期。 4. **外部循环结束**：`DJNZ R7, DEL1`指令执行200次，每次耗时2个机器周期，共消耗400个机器周期。 5. **返回指令**：`RET`指令执行一次，耗时2个机器周期。 因此总的延时时间是 (1 + 200 + 50000 + 400 + 2) = 50603个机器周期。对于一个12MHz的系统来说，这大约等同于约50毫秒的时间间隔。 #### 三、更复杂的延时算法 接下来展示一种更为复杂的方法来实现更高精度和灵活性的延时函数。 ##### 示例2：多层嵌套循环结构 ```assembly DEL: MOV R7, #10 DEL1: MOV R6, #200 DEL2: MOV R5, #248 DJNZ R5, $ DJNZ R6, DEL2 DJNZ R7, DEL1 RET ``` 计算该示例的延时时间如下： 1. **初始化R7**：耗时1个机器周期。 2. **初始化R6**：耗时10个机器周期。 3. **初始化R5**：耗时200 * 10 = 2,000个机器周期。 4. **内部循环**：`DJNZ R5, $`指令执行248 * 200 * 10次，每次耗时2个机器周期，因此总时间是9,920,000个机器周期。 5. **外部循环**：`DJNZ R6, DEL2`指令执行200 * 10 = 2,000次，每次耗时2个机器周期，共消耗4,000个机器周期。 6. **最外层循环**：`DJNZ R7, DEL1`指令执行10次，每次耗时2个机器周期，共计20个机器周期。 7. **返回**：耗时2个机器周期。 总的延时时间是 (9,920,003 + 4,003 + 23) = 9,981,051个机器周期。对于一个12MHz的系统来说，这大约等同于约83毫秒的时间间隔。 #### 四、高级延时技巧 介绍一种更复杂的技巧来提高时间精度：使用空操作指令(`NOP`)实现更精确的延迟控制。 ##### 示例3：利用NOP进行复杂延时 ```assembly DEL: MOV R7, #101 DEL1: MOV R6, #255 DEL2: MOV R5, #128 KONG: NOP DJNZ R5, $ DJNZ R6