嵌入式C通用延时驱动的编写方法

在嵌入式C编程中，免不了要用到软件延时。这一般通过循环语句实现。通过控制循环语句的循环次数，便可获得多种不同的延时时间。为了便于使用和提高程序代码的复用率，一般又将循环语句封装成一个带参数的函数，称为延时函数。

 

如：

void wait（unsigned int n）

{

unsigned int i;

for（i=0;i《n;i++）;

}

延时函数的参数（形参，如上例中的变量 n ），即为控制循环语句循环次数的变量。这样，在需要软件延时的时候，只需要调用延时函数，并将实际参数（实参，即n的实际值）代入形参，便可获得与该实际参数对应的延时时间。

这便是经典的软件延时的实现方法，非常简单。

但细心的读者会发现：延时函数的参数（比如上面的 n ），表征的是循环语句的“循环次数”，而不是“实际的延时时间”。一般来说，假令循环语句每循环一次的时间为 b（注意，单位是“步”，即一个时钟周期，下同），函数调用、传值和返回所需的固有时间为 a ，那么，给定参数 n 时，调用一次延时函数实际实现的延时时间应为 t = a + b*n ， ——而不是 n ！

这就意味着，当需要的延时时间为 t 时，应当传入的实参为 n = （t-a）/b，而不是 t 。这样，为了获得比较准确的延时，每次调用函数之前，都要手工计算实际参数，很不方便；其次，当需要改变晶振频率的时候，程序中所有的延时参数都要重新计算，这显然不利于程序的移植。

为了解决这两个问题，提高程序的可移植性，可以利用宏定义的方式，对延时函数进行参数预修正。例如，对上面给出的wait延时函数，可以使用下面的宏定义：

#define delay（n） wait（ （ （n） - a ） / b ）

这样，调用 delay（t） 就意味着调用 wait（ （t-a）/b ） ，从而得到时间为t的延时，实现了参数与延时时间的同步，使用起来更加方便。

为了进一步提高可移植性，使软件延时能够适应不同的晶振频率，应当顺着上面的思路选择寻找更优方案。那么，应当怎样做呢？其实方法很简单。假设调用某个延时函数 wait_step（n） 可以获得 n 步的延时，又设工作频率为 f1，即每步的运行时间为 T=1/f1，则实际获得的延时时间为 t= n*T=n/f1。当工作频率变为 f2=C*f1 时，程序运行速度快了C倍，为了仍然获得时间为t的延时，程序运行的步数应当是原来的C倍，即要调用wait_step（n*C）。这样，我们就可以定义下面的宏，来完成（n*C）的运算：

#define C 4

#define delay_t（n） wait_step（ n*C ）

第一行一般写在文件开头，当修改晶振频率时，只需修改这一处就行了，不必在程序中对各个 wait_step（n）的参数一一修改，大为方便。

按照上面介绍的方法，可以编写出准确、易用、通用的延时驱动。

下面给出一个完整的延时驱动程序。这是笔者早期编写的版本，最近重新整理过。编绎器是ICC AVR V7.13A，运行环境是AVR系列的所有芯片。使用的语句有三个：

微秒级延时：delay_us（n）; 延时n微秒

毫秒级延时：delay_ms（n）; 延时n毫秒

秒级延时： delay_s（n）; 延时n秒 （最大65秒）

#ifndef _DELAY_H_

#define _DELAY_H_

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/*****************配 置 信 息 ******************/

#define CRYSTAL 8.0 //设置晶振频率。单位是 MHZ

#define delay_us（T） \

wait_us（ （T） 》 14.0/CRYSTAL ？ （（T）*CRYSTAL-8）/6.0 ： 1 ）

#define delay_ms（T） wait_ms（ T ）

#define delay_s（n） delay_ms（1000*（n））

/**

函数名 ： wait_us

功 能 ： 微秒（us）级的延时（粗糙）

说 明 ： 延时时间为：T = 8 + 6 * n （步）

**/

void wait_us（ unsigned int n ）

{

do{

n--;

}while（n）;

}

/**　　函数名 ： wait_ms

功 能 ： 毫秒（us）级的延时

说 明 ： 当do.。.while内部为992us延时的时候，误差为17步。

**/

void delay_ms（ unsigned int n ）

{

do {

delay_us（992）;

}while（--n）;

}

#endif