关于STC-ISP软件延时计算器生成代码的疑问
按照89c52按12T来计算,以50μs为例,STC-ISP生成的ASM代码如下:DELAY50US: ;@12.000MHz
NOP
NOP
NOP
NOP
PUSH 30H
MOV 30H,#116
NEXT:
DJNZ 30H,NEXT
POP 30H
RET
问题是,DJNZ是双字节指令,一条指令执行的时间是2μs,运行116次,执行时间最少是232μs了,还不计算前面的NOP指令和程序跳转时间,这个延时时间比50μs大多了。请教一下大家这么理解对不对呢?
关于STC-ISP软件中延时计算器生成的代码问题,您的观察非常细致,也确实指出了一个常见的误区。我们来逐步分析这段延时子程序的执行过程,并解释为何实际延时时间与预期存在差异。
首先,我们明确几个基本前提:
1. 系统时钟频率:您提到是12000kHz(即12MHz)。
2. 单片机类型:89C52,属于标准51内核,且为12T模式(即一个机器周期为1μs)。
3. 延时目标:50μs。
一、标准51单片机指令周期说明
在12T模式下,一个机器周期为1μs。大多数单字节指令执行时间为1个机器周期(即1μs),双字节或条件跳转指令(如DJNZ)则通常为2个机器周期(即2μs)。
二、分析STC-ISP生成的延时代码
以下是您提供的代码:
asm
DELAY50US: ;@12000MHz
NOP
NOP
NOP
NOP
PUSH 30H
MOV 30H,#116
NEXT:
DJNZ 30H,NEXT
POP 30H
RET
我们逐条分析其执行时间(单位:μs):
| 指令 | 字节数 | 机器周期数 | 时间(μs) |
|---------------------|--------|-------------|-----------|
| NOP | 1 | 1 | 1 |
| NOP | 1 | 1 | 1 |
| NOP | 1 | 1 | 1 |
| NOP | 1 | 1 | 1 |
| PUSH 30H | 1 | 2 | 2 |
| MOV 30H,#116 | 2 | 1 | 1 |
| DJNZ 30H,NEXT | 2 | 2 | 循环执行 |
| POP 30H | 1 | 2 | 2 |
| RET | 1 | 2 | 2 |
三、关键部分:DJNZ循环时间估算
DJNZ指令在循环中被执行,初始值为116次。每次DJNZ执行时间为2μs。
但需要注意:第一次DJNZ执行时,寄存器值为116,减1后不为0,继续循环;直到第116次减为0时,才跳出循环。
因此,DJNZ共执行116次,总时间为:
116 × 2μs = 232μs
加上前面的NOP、PUSH、MOV等指令,以及最后的POP和RET:
NOP ×4 = 4μs
PUSH = 2μs
MOV = 1μs
POP = 2μs
RET = 2μs
总计 = 4 + 2 + 1 + 2 + 2 = 11μs
因此,整个延时函数的总时间约为:
232μs(循环) + 11μs(其他指令) = 243μs
远远超过了预期的50μs!
四、结论与解释
您指出的问题是完全正确的。STC-ISP软件生成的延时代码在本例中确实存在严重误差,生成的延时远远超过设定值。这说明:
1. STC-ISP的延时计算器可能基于某种简化的模型或经验公式,在某些情况下并不准确。
2. 该延时代码适用于更慢的主频(如6MHz)或不同的T模式(如6T模式),但在12MHz 12T模式下明显不适用。
3. 延时子程序的编写必须考虑指令周期和循环次数的精确匹配,否则会产生显著误差。
五、正确延时代码的编写建议
要实现50μs的延时,在12MHz、12T模式下,每个机器周期为1μs。我们可以通过简单的循环结构实现:
asm
DELAY50US:
MOV R0,#50
DELAYLOOP:
DJNZ R0,DELAYLOOP
RET
该段代码中:
MOV R0,#50:1μs
DJNZ R0,DELAYLOOP:循环执行50次,每次2μs → 100μs
RET:2μs
总时间约为:1 + 100 + 2 = 103μs
仍略大于50μs,因为DJNZ本身为2μs。若要更精确:
可以使用嵌套循环或更小的循环次数,结合NOP微调:
asm
DELAY50US:
MOV R0,#25
DELAYLOOP:
DJNZ R0,DELAYLOOP
RET
执行时间约为:1 + 25×2 + 2 = 53μs
再通过减少NOP或调整R0初值,可进一步逼近目标。
六、总结
STC-ISP生成的延时代码在某些配置下可能不准确,需结合主频、T模式进行验证。
延时子程序的编写应基于精确的指令周期计算,尤其是DJNZ等双周期指令。
实际延时时间应通过仿真或示波器测量验证,确保满足设计要求。
如需更精确的延时控制,建议使用定时器中断方式实现,可避免因指令周期误差带来的问题。
希望以上分析能帮助您更好地理解该问题的本质。如有更多关于单片机或延时技术的疑问,欢迎继续交流。
[本文内容由国芯人工智能辅助生成,仅供参考] 这个才是89C52的50uS 8051指令集选择不正确,89c52选择stc89 soma 发表于 2025-9-15 23:13
这个才是89C52的50uS
原来没选对指令集。谢谢解答。 你想要89C52的延时函数为何选择STC15指令集呢 kpffq 发表于 2025-9-16 08:37
原来没选对指令集。谢谢解答。
那没事了{:wunai:} DebugLab 发表于 2025-9-16 05:10
8051指令集选择不正确,89c52选择stc89
我以为在ISP程序里面选好MCU型号了就行了,没仔细看还要选择指令集。建议ISP程序优化一下,延时程序的指令集能根据选定的MCU型号自动配置。
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