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单片机延时程序分析

上一次课中，我们已经知道，程序中的符号R7、R6是代表了一个个的RAM单元，是用来放一些数据的，下面我们再来看一下其它符号的含义 。
DELAY: MOV R7，#250;(6)
D1: MOV R6，#250;(7)
D2: DJNZ R6，D2;(8)
DJNZ R7，D1;(9)
RET;(10)
〈单片机延时程序〉
MOV：这是一条指令，意思是传递数据 。说到传递，我们都很清楚，传东西要从一本人的手上传到另一本人的手上，也就是说要有一个接受者，一个传递者和一样东西 。从指令MOVR7，#250中来分析，R7是一个接受者，250是被传递的数，传递者在这条指令中被省略了(注意：并不是每一条传递指令都会省的，事实上大部份数据传递指令都会有传递者) 。它的意义也很明显：将数据250送到R7中去，因此执行完这条指令后，R7单元中的值就应当是250 。在250前面有个#号，这又是什么意思呢?这个#就是用来说明250就是一个被传递的东西本身，而不是传递者 。那么MOVR6，#250是什么意思，应当不用分析了吧 。
DJNZ：这是另一条指令，我们来看一下这条指令后面跟着的两个东西，一个是R6，一个是D2，R6我们当然已知是什么了，查一下D2是什么 。D2在本行的前面，我们已学过，这称之为标号 。标号的用途是什么呢?就是给本行起一个名字 。DJNZ指令的执行过程是这样的，它将其后面的第一个参数中的值减1，然后看一下，这个值是否等于0，如果等于0，就往下执行，如果不等于0，就转移，转到什么地方去呢?可能大家已猜到了，转到第二个参数所指定的地方去(请大家用自已的话讲一下这条语句是怎样执行的) 。本条指令的最终执行结果就是，在原地转圈250次 。
执行完了DJNZ R6，D2之后(也就是R6的值等于0之后)，就会去执行下面一行，也就是DJNZR7，D1，请大家自行分析一下这句话执行的结果 。(转去执行MOV R6，#250，同时R7中的值减1)，最终DJNZR6，D2这句话将被执行250*250=62500次，执行这么多次同一条指令干吗?就是为了延时 。
一个问题：如果在R6中放入0，会有什么样的结果 。
二、时序分析：
前面我们介绍了延时程序，但这还不完善，因为，我们只知道DJNZR6，D2这句话会被执行62500次，但是执行这么多次需要多长时间呢?是否满足我们的要求呢?我们还不知道，所以下面要来解决这个问题 。
先提一个问题：我们学校里什么是最重要的 。(铃声)校长能出差，老师能休息，但学校一日无铃声必定大乱 。整个学校就是在铃声的统一指挥下，步调一致，统一协调地工作着 。这个铃是按一定的时间安排来响的，我们能称之为“时序��时间的次序” 。一个由人组成的单位尚且要有一定的时序，计算机当然更要有严格的时序 。事实上，计算机更象一个大钟，什么时候分针动，什么时候秒针动，什么时候时针动，都有严格的规定，一点也不能乱 。计算机要完成的事更复杂，所以它的时序也更复杂 。
我们已知，计算机工作时，是一条一条地从ROM中取指令，然后一步一步地执行，我们规定：计算机访问一次存储器的时间，称之为一个机器周期 。这是一个时间基准，好象我们人用“秒”作为我们的时间基准一样，为什么不干脆用“秒”，多好，很习惯，学下去我们就会知道用“秒”反而不习惯 。
一个机器周期包括12个时钟周期 。下面让我们算一下一个机器周期是多长时间吧 。设一个单片机工作于12M晶体震荡器，它的时钟周期是1/12(微秒) 。它的一个机器周期是12*(1/12)也就是1微秒 。(请计算一个工作于6M晶体震荡器的单片机，它的机器周期是多少) 。
MCS-51单片机的所有指令中，有一些完成得比较快，只要一个机器周期就行了，有一些完成得比较慢，得要2个机器周期，还有两条指令要4个机器周期才行 。这也不难再解，不是吗?我让你扫地的执行要完成总得比要你完成擦黑板的指令时间要长 。为了恒量指令执行时间的长短，又引入一个新的概念：指令周期 。所谓指令周期就是指执行一条指令的时间 。INTEL对每一条指令都给出了它的指令周期数，这些数据，大部份不需要我们去记忆，但是有一些指令是需要记住的，如DJNZ指令是双周期指令 。
下面让我们来计算刚才的延时 。首先必须要知道晶体震荡器的频率，我们设所用晶体震荡器为12M，则一个机器周期就是1微秒 。而DJNZ指令是双周期指令，所以执行一次要2个微秒 。一共执行62500次，正好125000微秒，也就是125毫秒 。
如果你对上面几句还是不懂请看这里的详解：http://www.51hei.com/mcu/1247.html
关于用C语言写延时函数的详解请看这：http://www.51hei.com/mcu/710.html
练习：设计一个延时100毫秒的延时程序 。
要点分析：1、一个单元中的数是否能超过255 。2、如何分配两个数 。
三、复位电路
一、复位方式
⒈ 复位条件
RST引脚保持2个机器周期以上的高电平 。
⒉ 复位电路
 
〈单片机复位电路〉
⒊ 复位后CPU状态
PC： 0000H TMOD： 00H
Acc： 00H TCON： 00H
B： 00H TH0： 00H
PSW： 00H TL0： 00H
SP： 07H TH1： 00H
DPTR：0000H TL1： 00H
P0～P3：FFH SCON： 00H
IP：×××00000B SBUF： 不定
IE：0××00000B PCON： 0×××0000B
任何单片机在工作之前都要有个复位的过程，复位是什么意思呢?它就象是我们上课之前打的预备铃 。预备铃一响，大家就自动地从操场、其它地方进入教室了，在这一段时间里，是没有老师干预的，对单片机来说，是程序还没有开始执行，是在做准备工作 。显然，准备工作不需要太长的时间，复位只需要5ms的时间就能了 。如何进行复位呢?只要在单片机的RST管脚上加上高电平，就能了，按上面所说，时间不少于5ms 。为了达到这个要求，能用很多种办法，这里供给一种供参考，见图1 。实际上，我们在上一次实验的图中已见到过了 。
【单片机延时程序分析】这种复位电路的工作原理是：通电时，电容两端相当于是短路，于是RST管脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电，RST端电压慢慢下降，降到一定程序，即为低电平，单片机开始正常工作 。

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