学习笔记 51单片机通用软件延时方法

对于STC51单片机来说，延时函数，想必都不陌生。而用的最多的延时基本都是通过软件方法实现的，但由于STC51不同系列的芯片所采用的指令集不同，各指令执行所用机器周期不同。例如STC12Cx的一个振荡周期=一个机器周期，相对STC89Cx的（12个振荡周期=一个机器周期）运行速度快了近10倍有余，就不能用同一个延时函数。

1. STC指令集（版本）

STC_Y1 :
STC89Cx/STC90Cx
STC89LEx/STC90LEx
STC_Y3 :
STC12Cx/STC12LEx
STC11Fx/STC11Lx/ STC10Fx/STC10Lx
STC15F104E/ STC15L104E(A版)
STC15F204EA/ STC15L204EA（A版）
STC_Y5 :
STC15Fxx/STC15Lxx
其中不包含：STC15F104E/STC15L104E (A版) 和 STC15F204EA/STC15L204EA（A版）
STC_Y6 :
STC8F/ STC8A/ STC8G/ STC8H

通过STC官方提供的 软件STC-ISP可见，不同指令集版本下同一条指令执行所用时钟周期是不同的。因此可能你编写的软件延时函数就不能通用。

2. STC-ISP 软件生成延时函数

可以看到，这种方法还是比较可靠的，也是软件延时比较精确的一种，但是呢我比较喜欢那种想延时多久，给个参数就完了的不专业方法，于是呢就在这个软件生成的基础上进行了点小操作，让它具有通用性，不管是Y1,Y3还是Y5一个函数搞定。

2. STC-Y1/ Y3/ Y5 通用软件延时

首先为了做指令集区分，delay.h写法如下：其中包括了一些常用数据类型的定义，后续为了做通用库函数开发用。

// delay.h 文件
//       根据芯片型号 选择对应指令集 用于软件延时 区分
/* ==========================================================
 *     STC_Y1 : STC89Cx/STC90Cx  STC89LEx/STC90LEx 
 *    
 *     STC_Y3 : STC12Cx/STC12LEx STC11Fx/STC11Lx/STC10Fx/STC10Lx 
 *     			STC15F104E/STC15L104E(A版) 
 *    			STC15F204EA/STC15L204EA（A版）
 *    
 *     STC_Y5: STC15Fxx/STC15Lxx 
 *    	不包含：STC15F104E/STC15L104E (A版) 
 *             和 STC15F204EA/STC15L204EA（A版）
 * ==========================================================
 */
//#define _STC_Y1     
#define _STC_Y3    //测试芯片型号 : STC12C5A60S2
//#define _STC_Y5

#include "intrins.h"  //包含移位运算和空指令头文件

#ifndef _TYPE_H
#define _TYPE_H

typedef   signed char		   s8;          
typedef   unsigned char		   u8;        
typedef  signed   int          s16; 	      
typedef  unsigned int          u16;	     
typedef  signed   long int     s32;   
typedef  unsigned long int     u32;	
#endif

接下来是delay.c文件的写法，这里我主要使用C语言预编译指令的方法：

/***************************************************
 * 文件说明：STC51单片机通用软件延时函数
 * 本程序适用于STC除8以外系列外的单片机
 * 作 者：Guard_Byte
 * 时 间：2022-05-08
 **************************************************/
#include "delay.h" 

#ifdef _STC_Y1
/******************************************************************
 * 函数名：delay_ms(unsigned int m)
 * 说  明： ms 延时函数初始化
 * 晶 振 ：@11.0592MHz
 *****************************************************************/
void delay_ms(u16 m)
{ 
	unsigned char i, j;
	for(m; m>0; m--){	
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}
#endif   /*  条件 _STC_Y1  完 */

#ifdef _STC_Y3
/******************************************************************
 * 函数名：delay_ms(unsigned int k)
 * 说  明： ms 延时函数初始化
 * 晶 振 ：@11.0592MHz
 *****************************************************************/
void delay_ms(u16 m)
{ 
	unsigned char i, j;
	for(m; m>0; m--){	
		_nop_(); //1us
		i = 11,j = 190;
		do	//1ms延时
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

/******************************************************************
 * 函数名：delay_us(unsigned int k)
 * 说  明：u us 延时函数初始化
 * 晶 振 ：@11.0592MHz
 *****************************************************************/
void delay_us(u16 u)
{ 
	for(u;(u-1)>0;u--){	
		_nop_();	//1us延时,  大约1us 由于循环赋值耗时，值越大 误差越大
	}
}
#endif   /*  条件 _STC_Y3 完 */

#ifdef _STC_Y5
/******************************************************************
 * 函数名：delay_ms(unsigned int m)
 * 说  明： ms 延时函数初始化
 * 晶 振 ：@11.0592MHz
 *****************************************************************/
void delay_ms(u16 m)
{ 
	unsigned char i, j;
	for(m; m>0; m--){	
		_nop_();
		_nop_();
//		_nop_(); //考虑循环耗时
		i = 11;
		j = 190;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

/******************************************************************
 * 函数名：delay_us(unsigned int u)
 * 说  明：u us 延时函数初始化
 * 晶 振 ：@11.0592MHz
 *****************************************************************/
void delay_us(u16 u)
{ 
	for(u;u>0;u--){	
	_nop_();	//1us延时
	_nop_();
//	_nop_();
	}
}
#endif   /*  条件 _STC_Y5 完 */

总结：

这种软件延时的方法基本可以满足不同型号STC51单片机，但是由于没有经过精确计算函数调用和循环等一些指令的时间，如果延时参数过大 可能存在us到ms的误差，但是对于，对时间没有太高要求的任务，或者学习使用是没有问题的。经过简单测试，在STC89C52RC和STC12C5A60S2S上，500ms延时误差在几十微秒，还算可以接受。学习笔记 经供参考，大家有更精确的软件延时办法还望指正！