软件解决51单片机由中断延时引起的计时误差
单片机一些常用的延时与中断问题及解决方法
单片机一些常用的延时与中断问题及解决方法(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--单片机一些常用的延时与中断问题及解决方法延时与中断出错，是单片机新手在单片机开发应用过程中，经常会遇到的问题，本文汇总整理了包含了MCS－51系列单片机、MSP430单片机、C51单片机、8051F的单片机、avr单片机、STC89C52、PIC单片机…..在内的各种单片机常见的延时与中断问题及解决方法，希望对单片机新手们，有所帮助！一、单片机延时问题20问1、单片机延时程序的延时时间怎么算的答:如果用循环语句实现的循环，没法计算，但是可以通过软件仿真看到具体时间，但是一般精精确延时是没法用循环语句实现的。
如果想精确延时，一般需要用到定时器，延时时间与晶振有关系，单片机系统一般常选用 2 MHz、12 MHz或6 MHz晶振。
第一种更容易产生各种标准的波特率，后两种的一个机器周期分别为1 μs和2 μs，便于精确延时。
本程序中假设使用频率为12 MHz的晶振。
最长的延时时间可达216=65 536 μs。
若定时器工作在方式2，则可实现极短时间的精确延时；如使用其他定时方式，则要考虑重装定时初值的时间（重装定时器初值占用2个机器周期）。
2、求个单片机89S51 12M晶振用定时器延时10分钟，控制1个灯就可以答：可以设50ms中断一次，定时初值，TH0=0x3c、TL0=0xb0。
中断20次为1S，10分钟的话，需中断12000次。
计12000次后，给一IO口一个低电平（如功率不够，可再加扩展），就可控制灯了。
而且还要看你用什么语言计算了，汇编延时准确，知道单片机工作周期和循环次数即可算出，但不具有可移植性，在不同种类单片机中，汇编不通用。
用c 的话，由于各种软件执行效率不一样，不会太准，通常用定时器做延时或做一个不准确的延时，延时短的话，在c中使用汇编的nop做延时3、51单片机C语言for循环延时程序时间计算，设晶振12MHz，即一个机器周期是1us。
基于MCS51单片机定时误差分析及纠正
时， 针对不同情况应采用灵活的修正方法同时也应注意一些事
ＭＯＶ ＰＯＰ ＰＯＰ ＲＥＴＩ
ＴＬ０， ＃ ９ＢＨ ； （２ ＴＳ） ＰＳＷ ＡＣＣ
项， 例如不能采用定时器工作模式 ２ 自动重装初值的方式，否则 误 差 会 更 大 ，并 且 得 不 到 控 制 。另 外 硬 件 方 面 的 因 素 也 应 值 得 注 意，比 如 应 考 虑 晶 体 自 身 的 精 度 、晶 体 的 频 率 漂 移 误 差 ， 尽 量 选 用振荡频率高的时钟以减少误差。
ΔＴＭＡＸ１＝１２／ＦＯＳＣ×ＣＩ＝１２／（１２×１０６）×４＝４×１０－ ６（ｓ）＝４（μｓ） ２． ３ ＣＰＵ 正在执行某中断服务程序时的误差
定时器溢出中断信号时， 若 ＣＰＵ 正在执行同级或高优先级 中断服务程序，则它仍需继续执行这些程序，不能及时响应定时 器的溢出中断请求，其延迟时间由中断转移指令周期 Ｔ１、中断服 务程序执行时间 Ｔ２、中断返回指令的指令周期 Ｔ３ 及中断返回 原断点后执行下一条指令周期 Ｔ４ （如乘法指令）组成。中断转移 指令和中断返回指令的指令周期都分别为 ２ 个机器周期。中断 服务程序的执行时间为该程序所含指令的指令周期的总和。因
进入服务程序时关中断， 并且从前面的分析也可知， 定时器到下
Ｘ１＝２１６－ Ｔ３×ＦＯＳＣ／１２ Ｔ３＝Ｔ０＋Ｔ１＋Ｔ２ 式中 Ｔ０ 为中断间隔时间， Ｔ１ 为定时器停止计数时间，该时间为定 时器停止计数到重新启动计数之间所有程序指令周期数的总
一次装初值前的一刻其计数值应为各种累积误差值， 因此利用 此计数值来修正下一次计数初值， 以达到提高精度的目的。可编 写如下程序：
但在很多情况下， 只考虑了循环体的执行时间， 没有考虑本
例中的 ＭＯＶ、ＲＥＴ 指令， 即在设计延时 ５００μｓ 时也采用了本程
单片机的延时与中断问题及解决方法
单片机的延时与中断问题及解决方法单片机的延时和中断是单片机编程中经常遇到的问题。
延时是指在程序执行过程中需要暂停一段时间，而中断是指在程序执行过程中需要中断当前的任务去处理一个更紧急的事件。
下面将详细介绍这两个问题以及解决方法。
延时问题：在单片机程序中，有时需要进行一定的延时，比如等待某个外设初始化完成或等待一段时间后执行某个任务。
常见的延时方法有软件延时和硬件延时。
1. 软件延时：软件延时是通过程序自身来实现的，可以使用循环或者定时器来实现。
循环延时的原理很简单，就是通过不断的进行空操作，等待一定的时间。
但是由于单片机的执行速度非常快，所以软件延时可能会导致主程序无法正常执行。
为了解决这个问题，可以采用定时器来进行延时。
通过设置定时器的参数，可以让定时器在指定的时间后产生中断，然后在中断服务函数中执行需要延时的任务。
2. 硬件延时：硬件延时是通过特殊的硬件电路来实现的，比如借助外部晶振来实现精确的延时。
硬件延时可以达到比较精确的延时效果，但需要占用额外的硬件资源。
中断问题：中断是指程序在执行过程中突然被打断，去处理一个更紧急的事件。
单片机中常见的中断有外部中断和定时器中断两种。
1. 外部中断：外部中断常用于处理外部事件，如按键输入、外部信号触发等。
在外部中断的配置过程中，需要设置相关的寄存器来使能中断功能，还需要编写中断服务函数来处理中断事件。
一般情况下，外部中断在硬件电路中配置好后，单片机会在产生中断信号时自动跳转到中断服务函数中执行相应的程序。
2. 定时器中断：定时器中断常用于定时操作，比如按时采样、定时发送数据等。
定时器中断的配置也需要设置相关的寄存器来使能中断功能，并编写中断服务函数来进行相应的操作。
定时器中断的优点是可以较为精确地控制时间，但需要注意设置好中断的周期和优先级，以避免中断冲突导致系统运行不稳定。
解决方法：1. 在编写单片机程序时，需要考虑到延时和中断的问题，合理设置延时时间和中断优先级，以确保程序的正常运行。
关于51精确延时及keil仿真延时时间
关于51精确延时及keil仿真延时时间
有时候需要精确的延时，比如18B20 温度传感器对时序要求非常严格，必
须精确到微秒级别
一、用NOP 函数
在keil C51 中，直接调用库函数：
#include // 声明了void _nop_(void);
_nop_(); // 产生一条NOP 指令
作用：对于延时很短的，要求在us 级的，采用“_nop_”函数，这个函数相当
汇编NOP 指令，延时几微秒。
NOP 指令为单周期指令，可由晶振频率算出延
时时间，对于12M 晶振，延时1uS。
(若为11.0592MHz，延时为12*(1/11.0592) =1.085uS)。
对于延时比较长的，要求在大于10us，采用C51 中的循环语句来
实现。
二、用for 和while 实现
在选择C51 中循环语句时，要注意以下几个问题
第一、定义的C51 中循环变量，尽量采用无符号字符型变量。
第二、在FOR 循环语句中，尽量采用变量减减来做循环。
第三、在do…while，while 语句中，循环体内变量也采用减减方法。
这因为在C51 编译器中，对不同的循环方法，采用不同的指令来完成的。
下面举例说明：
unsigned char i;
for(i=0;iunsigned char i;
for(i=255;i>0;i--);
其中，第二个循环语句C51 编译后，就用DJNZ 指令来完成，相当于如下指。
51单片机频率计误差
51单片机频率计误差51单片机是指基于Intel8051微控制器内核设计的一系列单片机芯片。
8051是上世纪80年代由Intel公司设计的一款8位单片机，由于其结构简单、指令系统易于掌握且功能强大，在工业控制、嵌入式系统等领域有着广泛的应用。
下面就简单介绍一下51单片机的制作流程及误差原因：制作基于51单片机的项目通常包括以下流程：1.需求分析：明确系统功能需求，例如需要实现的数据采集、控制任务或者信号处理等。
2.方案设计：根据需求选择合适的51系列单片机型号（如STC89C51/AT89S51等）。
设计硬件电路，包括电源电路、晶振电路、复位电路、输入输出接口（如按键输入、LED显示输出、传感器接口、电机驱动接口等）。
制定软件设计方案，确定编程语言（如汇编或C语言），设计程序框架和算法。
3.硬件制作：购买所需元器件并焊接在PCB板上，或者使用面包板搭建临时电路进行调试。
检查电路连接是否正确，确保无短路、断路现象。
对于自制PCB板，需经过制版、蚀刻、钻孔、插件和焊接等步骤。
4.软件开发：使用KeiluVision、IAREWARM等集成开发环境编写代码。
设计主程序流程，写中断服务程序和其他功能子程序。
进行程序仿真，初步验证代码逻辑的正确性。
5.系统联调与测试：将烧录器（如STC-ISP、USBASP等）与单片机连接，将编译生成的HEX文件下载到单片机中。
进行硬件与软件联合调试，检查各部分功能是否按预期工作，对出现的问题进行定位和修复。
对系统的稳定性和性能进行综合测试，优化可能存在的问题。
6.文档整理：整理项目相关的硬件原理图、PCB图及元件清单。
编写详细的软件设计说明文档，包括程序结构、主要函数描述、关键参数设置等内容。
产品封装与交付：对完成调试的硬件进行封装或装壳，使其满足实际应用环境的需求。
准备用户手册、操作指南等相关资料，完成项目的交付。
51单片机频率计误差1.时钟精度：51单片机自身的晶振精度直接影响到测量的基准时间，如果晶振精度不高或者工作温度变化较大，会导致测量结果出现偏差。
单片机的延时与中断问题及解决方法
单片机的延时与中断问题及解决方法在单片机程序中，常常需要延时一段时间来控制程序的执行速度或者确定某些操作的时间间隔。
延时的实现有两种方式：软件延时和硬件延时。
1. 软件延时软件延时是通过程序语句的执行来实现的，在延时期间，程序会循环执行一段指令，直到延时结束。
常用的软件延时方法有：（1）循环延时法：通过循环指令来实现延时。
要延时1ms，可以使用以下代码：```cvoid delay_ms(unsigned int ms){unsigned int i, j;for(i = ms; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--);}```该函数使用两个嵌套的循环来实现延时，每循环一次，延时约为1us（假设单片机主频为11.0592MHz）。
通过控制循环的次数，可以实现不同的延时时间。
循环延时法的延时时间会受到单片机主频的影响，如果不同的单片机主频不一样，延时的时间也会不同。
在实际应用中，需要根据实际情况进行调整。
（2）定时器延时法：使用单片机的定时器来实现延时。
定时器是一个计时设备，可以定时产生一个中断信号，我们可以利用这个中断信号来实现延时。
需要配置定时器的工作模式（如工作在定时器模式）和计时周期（如1ms或10ms）。
然后，根据定时器的中断信号来触发所需要延时的操作。
```cvoid Timer_Init(){// 配置定时器的工作模式和计时周期// ...// 启动定时器// ...// 等待定时器中断}通过使用定时器，可以实现较为精确的延时，不受单片机主频的影响。
硬件延时是通过外部硬件电路来实现的，常见的硬件延时方法有：（1）RC延时电路法：用一个RC滤波电路来实现延时。
RC滤波电路是一种低通滤波电路，可以将输入的脉冲信号变成平滑的模拟信号。
通过改变RC时间常数来调整延时时间。
但是这种方法需要额外的硬件电路，且延时精度较低。
（2）晶振延时法：通过使用外部晶振来实现延时。
C51单片机的几种常用延时程序设计2024
引言概述：C51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，它具有高度集成化、易于编程和灵活性强等特点。
在C51单片机的软件开发过程中，延时程序设计是非常重要的一部分。
本文将介绍C51单片机中几种常用的延时程序设计方法，包括循环延时、定时器延时、外部中断延时等。
这些方法不仅可以满足在实际应用中对延时的需求，而且可以提高程序的稳定性和可靠性。
正文内容：一、循环延时1. 使用循环控制语句实现延时功能，例如使用for循环、while循环等。
2. 根据需要设置延时的时间，通过循环次数来控制延时的时长。
3. 循环延时的精度受到指令执行时间的影响，可能存在一定的误差。
4. 循环延时的优点是简单易用，适用于较短的延时时间。
5. 注意在循环延时时要考虑其他任务的处理，避免长时间的等待造成程序卡死或响应延迟。
二、定时器延时1. 使用C51单片机内置的定时器模块来实现延时。
2. 配置定时器的工作模式，如工作方式、定时器精度等。
3. 设置定时器的初值和重装值，控制定时器中断的触发时间。
4. 在定时器中断服务函数中进行延时计数和延时结束标志的设置。
5. 定时器延时的优点是精确可控，适用于需要较高精度的延时要求。
三、外部中断延时1. 在C51单片机上配置一个外部中断引脚。
2. 设置外部中断中断触发条件，如上升沿触发、下降沿触发等。
3. 在外部中断中断服务函数中进行延时计数和延时结束标志的设置。
4. 外部中断延时的优点是能够快速响应外部信号，适用于实时性要求较高的场景。
5. 注意在外部中断延时时要处理好外部中断的抖动问题，确保延时的准确性。
四、内部计时器延时1. 使用C51单片机内部的计时器模块来实现延时。
2. 配置计时器的工作模式，如工作方式、计时器精度等。
3. 设置计时器的初值和重装值，使计时器按照一定的频率进行计数。
4. 根据计时器的计数值进行延时的判断和计数。
5. 内部计时器延时的优点是能够利用单片机内部的硬件资源，提高延时的准确性和稳定性。
51单片机内部时钟误差
51单片机内部时钟误差摘要：I.引言- 介绍51 单片机内部时钟误差的概念II.51 单片机内部时钟误差的原因- 晶振频率不准确- 机器周期占用III.51 单片机内部时钟误差的影响- 计时准确性下降- 系统性能受到影响IV.解决51 单片机内部时钟误差的方法- 采用高精度晶振方案- 动态同步修正方案V.结论- 总结解决51 单片机内部时钟误差的方法及其重要性正文：I.引言51 单片机内部时钟误差是指在51 单片机内部，由于各种原因导致时钟信号的不准确，从而影响整个系统的性能。
对于需要高精度时间的应用，如计时、通信等，这种误差尤为关键。
本文将探讨51 单片机内部时钟误差的原因、影响及其解决方法。
II.51 单片机内部时钟误差的原因51 单片机内部时钟误差的主要原因是晶振频率的不准确和机器周期占用。
1.晶振频率不准确：51 单片机的内部时钟信号是由外部晶振提供的。
如果晶振的频率不稳定，那么时钟信号也会随之波动，从而影响计时准确性。
2.机器周期占用：在51 单片机内部，从定时器/计数器产生中断请求到响应中断，需要占用一定的机器周期。
此外，定时器/计数器溢出中断请求到执行中断也需要一定的机器周期。
这些机器周期占用会导致计时器/计数器初值的准确度下降，从而影响时钟误差。
III.51 单片机内部时钟误差的影响51 单片机内部时钟误差会对系统性能产生影响，主要表现在计时准确性的下降。
在需要高精度时间的应用中，如实时操作系统、通信设备等，这种误差可能导致系统运行不稳定，甚至功能失效。
IV.解决51 单片机内部时钟误差的方法针对51 单片机内部时钟误差，有以下两种解决方法：1.采用高精度晶振方案：通过使用高精度晶振，可以提高时钟信号的准确度，从而降低时钟误差。
但需要注意的是，高精度晶振的价格较高，需要在成本和性能之间进行权衡。
2.动态同步修正方案：在程序中，通过动态同步修正方法给定时器/计数器赋初值。
具体方法是将定时器/计数器低位（TLO）中的值和初始值相加，然后送入定时器/计数器中。
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利用软件解决51单片机由中断延时引起的定时误差
引言
MCS-51单片机的中断响应延迟时间，取决于其它中断服务程序是否在进行，或取决于正在执行的是什么样的指令。
单中断系统中的中断响应时间为3～8个机器周期[1]。
无论是哪一种原因引起的误差，在精确定时的应用场合，必须考虑它们的影响，以确保精确的定时控制。
根据定时中断的不同应用情况，应选择不同的精确定时编程方法
文中以定时器T1工作在定时方式1为例，晶振频率为12MHz 。
1 方法1
在定时器溢出中断得到响应时，停止定时器计数，读出计数值(反映了中断响应的延迟时间)，根据此计数值算出到下一次中断时，需多长时间，由此来重装载和启动定时器。
例如定时周期为1ms，则通常定时器重装载值为-1000(0FC18H)。
下面的程序在计算每个定时周期的精确重装载值时，考虑了由停止计数(CLR TR1)到重新启动计数(SETB TR1)之间的7个机器周期时间。
程序中#LOW(-1000+7)和#HIGH(-1000+7)是汇编符号，分别表示-1000+7=0FC1FH这个立即数的低位字节(1FH)和高位字节(0FCH)。
......
CLR EA ；禁止所有中断
CLR TR1 ；停止定时器T1
MOV A，#LOW(-1000+7) ；期望数的低位字节
ADD A，TL1 ；进行修正
MOV TL1，A ；重装载低位字节
MOV A，#HIGH(-1000+7) ；对高位字节处理
ADDC A，TH1
MOV TH1，A
SETB TR1 ；重启动定时器
SETB EA ；重开中断
......
适用范围：此方法适用于各种原因造成的定时误差的情况，为通用方法。
2 方法2
假如定时周期为10ms，通常定时器重装载值为0D8F0H，中断子程序如下[2]：
ORL TL1，#0F0H
MOV TH1，#0D8H
......
适用范围：这里用ORL TL1，#0F0H代替MOV TL1，#0F0H 可提高定时精度。
此方法只适用于重装载值低位字节的低4位为零，且中断响应的延迟时间小于16个机器周期的情况。
类似的定时器重装载值有0FFF0H，0FFE0H等。
3 方法3
假如定时周期为1ms，通常定时器重装载值为0FC18H，中断子程序如下：
MOV A，#LOW(-1000+4) ；期望数的低位字节
ADD A，TL1
MOV TL1，A
MOV A，#HIGH(-1000+4) ；对高位字节处理
ADDC A，TH1
MOV TH1，A
DEC TL1 ；恢复提前了的2个机器周期
......
这种方法中不停止定时器计数过程，若在执行指令ADDC A，TH1 或MOV TH1，A时，恰好产生TL1溢出向TH1进位的情况，则TH1的值就不对了，会产生更大的误差。
为此，程序段开头为重装载值加4，若有溢出进位，则可提前发生，其中2个机器周期是考虑到为TL1重装载占用的时间。
适用范围：此方法适用于系统中无其它更高优先级中断源的情况。
若类似方法1，在程序段开头和结尾分别加上禁止所有中断(CLR EA)和开中断(SETB EA)指令，则将适用于所有情况。
4 方法4
假如定时周期不确定，只知道定时器重装载值存放在寄存器R3、R2中，中断子程序如下：
MOV A，#05H ；3个机器周期装载TL1，2个周期提前
ADD A，TL1
ADD A，R2
MOV TL1，A
MOV A，R3 ；处理高位字节
ADDC A，TH1
MOV TH1，A
DEC TL1 ；恢复提前了的2个机器周期
......
适用范围：此法适用于定时周期不确定的情况，其它同方法3。
5 方法5
当定时中断发生的位置可预知时，通常出现在主程序的AJMP $ (或SJMP $)等待指令处，中断延迟时间为3个或4个机器周期。
取固定值4可简化补偿程序。
以定时周期1ms为例，中断子程序如下：
ORG 001BH
MOV TL1，#LOW(-1000+4)
MOV TH1，#HIGH(-1000+4)
......
适用范围：此方法适用于定时中断总发生在同一条指令位置，且无其它中断源的情况。
结语
上述5种方法误差均不超过1个机器周期，其中方法1、3、4较为通用，适用于任何情况，但程序较长；方法2、5简单，但必须注意满足对应条件，才能使用。
当然，也还有其它方法[3]，但比较烦琐，并不理想，这里不一一介绍。