1 硬件延時(shí)

　　PHILIPS公司的LPC21XX系列微控制器是一個(gè)基于含ARM7TDMI-S內(nèi)核的CPU,并帶有嵌入式Flash存儲(chǔ)器的MCU,同時(shí)它還帶有兩個(gè)CAN通道。128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在高達(dá)60MHZ的工作頻率下運(yùn)行。由于LPC21XX系列采用非常小的LQFP或HVQFN封裝、極低的功耗、多個(gè)32位定時(shí)器、4路10位ADC、PWM輸出以及多達(dá)9個(gè)外部中斷，該系列部分工業(yè)級(jí)微控制器的工作溫度范圍可以從-40到85℃，這使它特別適用于樓宇自控系統(tǒng)這樣的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　使PO.7口輸出方波的波形。匹配時(shí)復(fù)位定時(shí)器，產(chǎn)生中斷使高低電平持續(xù)時(shí)間均為O.5 s,如圖1所示。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，定時(shí)常采用中斷方式，如進(jìn)行適當(dāng)?shù)难h(huán)可實(shí)現(xiàn)幾秒甚至更長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)。從程序的執(zhí)行效率和穩(wěn)定性兩方面考慮，使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器延時(shí)是的方案。但是占用了一個(gè)定時(shí)器，比較浪費(fèi)，并且可移植性也比較差。因此，在并非要求定時(shí)的情況下，一般不建議采用。

　　2 軟件延時(shí)

　　2.1 使用系統(tǒng)函數(shù)延時(shí)

　　LPC21xx微控制器可以采用嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)的管理，如果需要延時(shí)可以使用系統(tǒng)的延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。采用μC/0S-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)，可以使用系統(tǒng)提供的延時(shí)函數(shù)。

　?。?）任務(wù)延時(shí)函數(shù)OSTimeDly（）。延時(shí)長(zhǎng)短由指定的時(shí)鐘節(jié)拍數(shù)目（O~65535）來確定。調(diào)用該函數(shù)會(huì)使系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，去執(zhí)行下一個(gè)優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。任務(wù)調(diào)用該函數(shù)后，一旦規(guī)定的時(shí)間到了，或有其他任務(wù)通過調(diào)用OSTimeDlyResume（）取消了延時(shí)，那么該任務(wù)就會(huì)立即進(jìn)入就緒狀態(tài)。

　?。?）按時(shí)分秒延時(shí)函數(shù)OSTimeDlyHMSM（）。為了更為習(xí)慣地使用任務(wù)，系統(tǒng)還提供了按時(shí)分秒延時(shí)函數(shù)。此函數(shù)可以延時(shí)到小時(shí)、分、秒，調(diào)用這個(gè)函數(shù)可引發(fā)任務(wù)調(diào)度。調(diào)用函數(shù)OSTimeDlyResume（）可取消延時(shí)，該任務(wù)就會(huì)立即進(jìn)入就緒狀態(tài)。

　　例如，通過P1.18口控制LEDl,調(diào)用OSTimeDlyHMSM（）函數(shù)進(jìn)行1 s的延時(shí)。代碼如下：

    示波器觀察到的波形以及延時(shí)情況如圖2所示。

　　2.2 使用示波器確定延時(shí)時(shí)間

　　示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測(cè)信號(hào)的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測(cè)試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。

　　LPC21xx系列微控制器基于ARM7TDMI-S內(nèi)核，采用三級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，如圖3所示。處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的所有部分都可連續(xù)工作。通常在執(zhí)行一條指令的同時(shí)就對(duì)下一條指令進(jìn)行譯碼，并將第三條指令從存儲(chǔ)器中取出。

　　因帶有Cache,所以具體指令執(zhí)行時(shí)間會(huì)有不同，在學(xué)習(xí)和開發(fā)過程中需要對(duì)指令時(shí)間有較粗略的判斷，具體到μs級(jí)、ms級(jí)的延時(shí)。雖然采用定時(shí)器似乎比較，但是定時(shí)器不能解決所有問題，有些情況還需要用到軟件延時(shí)。代碼如下：

    使PO．7口輸出方波，高低電平延時(shí)時(shí)間為dly=1。通過示波器觀察延時(shí)時(shí)間，具體波形如圖4所示。

    10 μs和1μs延時(shí)程序的波形分別如圖5和圖6所示。在主函數(shù)里調(diào)用以上函數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)非延時(shí)。采用這種方法，雖然延時(shí)不是十分，但是不占用資源，并且可移植性很好，示波器效果觀察起來直觀。因此，在不要求延時(shí)很的情況下，可以采用此方法進(jìn)行定時(shí)。

　　2.3 使用反匯編工具計(jì)算延時(shí)時(shí)間

　　對(duì)于不熟悉示波器但熟悉匯編語言，并且了解指令周期的開發(fā)人員來說，可以用ADSl.2中AXD Debugger的反匯編工具計(jì)算延時(shí)時(shí)間。在反匯編窗口中可用源程序和匯編程序的混合代碼或匯編代碼顯示目標(biāo)應(yīng)用程序，再根據(jù)每條指令周期計(jì)算出結(jié)果。例如：

    其反匯編結(jié)果如圖7所示。

　　這種方法直觀，但是要求開發(fā)人員熟練掌握匯編語言及指令周期，并且理解流水線及Cache的工作原理等，需要花費(fèi)大量的精力，而且指令周期只對(duì)低端單片機(jī)有用。因此，對(duì)于初學(xué)者這種方法不可取。

　　結(jié)語

　　掌握延時(shí)程序的編寫，能夠使程序準(zhǔn)確得以執(zhí)行，這對(duì)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目開發(fā)有著重要的意義。本文介紹了LPC21xx系列微控制器的幾種計(jì)算延時(shí)程序執(zhí)行時(shí)間并實(shí)現(xiàn)延時(shí)的方法。使用定時(shí)器進(jìn)行延時(shí)是的選擇，可以提高CPU工作效率。在使用系統(tǒng)管理任務(wù)時(shí)，可以選擇使用系統(tǒng)延時(shí)函數(shù)；在不使用嵌入式系統(tǒng)，無法使用定時(shí)器而又需要實(shí)現(xiàn)比較的延時(shí)時(shí)，其他幾種方法可以實(shí)現(xiàn)不等時(shí)間的延時(shí)。

　　寫延時(shí)程序是一項(xiàng)很麻煩的任務(wù)，可能需要多次修改才能滿足要求，以上介紹只是提供了一些延時(shí)的方法，在使用時(shí)需視情況而定。