在51中我們的延時函數(shù)都是自己編寫的，無論是在匯編中還是在C言語中。雖然有模板，有時還是有點煩。呵呵。不過在應(yīng)用avr 單片機(jī)的時候我們就有福了。因為avr-gcc 提供給我們很方便的delay 延時函數(shù), 只有在源文件包含：

#include <util/delay.h>

就可以使用了。這個頭文件定義了兩個級別的延時函數(shù)分別是：

void _delay_us (double __us) ; //微秒級 void _delay_ms (double __ms); //毫秒級
不過不可以高興的太早，因為要在你的avr-gcc中正確使用它們是有條件的，下面我將慢慢道來。

這個參數(shù)和 Makefile 中的 F_CPU 值有關(guān)，Makefile 所定義的的F_CPU 變量的值會傳遞給編譯器。你如果用AVR_studio 4.1X來編輯和調(diào)試，用內(nèi)嵌AVR-GCC的進(jìn)行編譯，并且讓AVR_studio 幫你自動生成Makefile 的話，那你可以在：
Project -> Configuration Options -> Gerneral -> Frequency? ? ?如下圖：

寫下你的F_CPU的值，F_CPU這個值表示你的AVR單片機(jī)的工作頻率。單位是 Hz ,不是 MHZ，不要寫錯。如 7.3728M???則 F_CPU = 7372800。
你會發(fā)現(xiàn)在"delay.h" 頭文件中有這個樣的一個定義如下： #ifndef F_CPU # warning "F_CPU not defined for <util/delay.h>" # define F_CPU 1000000UL // 1MHz #endif
這是為了在你沒有定義F_CPU這個變量(包括空)，或是AVR_studio Frequency沒有給值的時候，提供一個默認(rèn)的 1MHz頻率值。讓編譯器編譯時不至于出錯。

下面是這兩個函數(shù)的實體：
void _delay_us(double __us) // 微秒{uint8_t __ticks;double __tmp = ((F_CPU) / 3e6) * __us; // 3e6 是因為調(diào)用的_delay_loop_1()是三條指令的if (__tmp < 1.0)__ticks = 1;else if (__tmp > 255)__ticks = 0;else__ticks = (uint8_t)__tmp;_delay_loop_1(__ticks);}void _delay_ms(double __ms) // 毫秒{uint16_t __ticks;double __tmp = ((F_CPU) / 4e3) * __ms; // 4e3 是因為調(diào)用的_delay_loop_2()是四條指令的if (__tmp < 1.0)__ticks = 1;else if (__tmp > 65535)__ticks = 0;else__ticks = (uint16_t)__tmp;_delay_loop_2(__ticks);}
你會發(fā)現(xiàn)他們都分別調(diào)用了??_delay_loop_1(); 和_delay_loop_2(); 這兩個函數(shù)
而這兩個函數(shù)又如下所示：
void _delay_loop_1(uint8_t __count){__asm__ volatile ("1: dec %0" "\n\t""brne 1b": "=r" (__count): "0" (__count));}

從其函數(shù)注釋里面可以了解到，該函數(shù)用來延遲3個晶振時鐘周期，不包括程序調(diào)用和退出該函數(shù)所花費(fèi)的時間。該函數(shù)的形參__count是一個8位的變量，由此，我們就可以根據(jù)系統(tǒng)采用的晶振頻率算出該函數(shù)最大的延遲時間了：
1MHz時：??MAX_DELAY_TIME?=?(1/1000000)*3*256?=?0.000768?S?=?768?uS
8MHz時：??MAX_DELAY_TIME?=?(1/8000000)*3*256?=?0.000096?S?=?96??uS
............
F_CPU?????MAX_DELAY_TIME?=?(1/F_CPU)*3*256
依此類推。
void _delay_loop_2(uint16_t __count){__asm__ volatile ("1: sbiw %0,1" "\n\t""brne 1b": "=w" (__count): "0" (__count));}

該函數(shù)延時4個晶振周期，形參是一個16位的變量，同樣我們也可以算出該函數(shù)最大的延遲時間：
1MHz時：??MAX_DELAY_TIME?=?(1/1000000)*4*65535?=?0.26214?S?=?262.1?mS
8MHz時：??MAX_DELAY_TIME?=?(1/8000000)*4*65535?=?0.03277?S?=?32.8??mS
............
F_CPU?????MAX_DELAY_TIME?=?(1/F_CPU)*4*65535
依此類推。 重要提示：_delay_loop_1(0)、_delay_loop_1(256)延時是一樣的！！
同理，_delay_loop_2(0)、_delay_loop_2(65536)延時也是一樣的！！這些函數(shù)的延時都是最長的延時。



這兩個函數(shù)都是avr-gcc 的 inline匯編格式寫的，具體的語法規(guī)則我就不多說了。可以參考avr-libc。不過這兩個函數(shù)很簡單，很容易明白。一個是字節(jié)遞減，一個是字遞減。如果你認(rèn)真看上面幾個函數(shù)，你就會發(fā)現(xiàn)要正確使用它們是有如下條件的：
????????1.?首先，你要正確定義你的 F_CPU 的值，也就是你的AVR單片機(jī)實際的頻率。否則延時不準(zhǔn)。（延時只在數(shù)字上不準(zhǔn)確，具體可以計算）
????????2. 你在編譯時一定要打開優(yōu)化，Makefile中OPT 不要選 0 ,如果AVR_studio 不要選O0 。
????????3. 你在使用這兩個delay()時，傳遞給兩個函數(shù)的實參要使用常量，不要使用變量。
????????4. 設(shè)置的時間參數(shù)__ms , __us 是有范圍的，不要超過范圍。__ms：1 - [262.14 ms / (F_CPU/1e6) ]，??__us：1- [768 us / (F_CPU/1e6)]???。 [...]??表取整數(shù)部分.(此處結(jié)論錯誤?)。 __us的最大值應(yīng)該是768us（1M頻率下）???MAX_VALUE?=?256*3/F_CPU s，最小值3個時鐘周期MIN_VALUE?=?1*3/F_CPU s;
，__ms最大值MAX_VALUE?=?65536*4/F_CPU s，MIN_VALUE?=?1*4/F_CPU s;


只有具備了上面的條件你才可以正確使用延時函數(shù) _delay_us () 和 _delay_ms () 。對于第三個條件，為什么要選用常量，還有第二個條件為什么要打開優(yōu)化選項。這是為了讓編譯器在編譯的時候就把延時的值計算好，而不是把它編譯到程序中，在運(yùn)行時才進(jìn)行計算，那樣的話，一是會增加代碼的長度，還會使你的延時程序的延時時間加長，或是變得不可預(yù)料。產(chǎn)生時序的錯誤。 在08版本中已經(jīng)修改，具體函數(shù)如下： void_delay_us(double __us){uint8_t __ticks;double __tmp = ((F_CPU) / 3e6) * __us;if (__tmp < 1.0)__ticks = 1;else if (__tmp > 255){_delay_ms(__us / 1000.0);return;}else__ticks = (uint8_t)__tmp;_delay_loop_1(__ticks);}

當(dāng)__us過大的時候，就會調(diào)用_delay_ms();由上面可以知道8M時候_delay_ms最小可以延時4/8000000=0.5us??1M時，最小延時4/1000000=4us,可以連接上。
void _delay_ms(double __ms){uint16_t __ticks;double __tmp = ((F_CPU) / 4e3) * __ms;if (__tmp < 1.0)__ticks = 1;else if (__tmp > 65535){// __ticks = requested delay in 1/10 ms__ticks = (uint16_t) (__ms * 10.0);while(__ticks){// wait 1/10 ms_delay_loop_2(((F_CPU) / 4e3) / 10);__ticks --;}return;}else__ticks = (uint16_t)__tmp;_delay_loop_2(__ticks);}

當(dāng)__ms過大時，只采用__ticks --的方式延時。先延時一個262ms(1M，32ms 8M),然后用遞減方式。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的avr-gcc中关于delay延时函数的应用修改版[ourdev]的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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