單片機匯編延時程序的理解

單片機匯編實現(xiàn)延遲的程序代碼：

DELAY： MOV R7，#250 ；

D1： MOV R6，#250 ；

D2： DJNZ R6，D2 ；

DJNZ R7，D1 ；

RET

如果用高級語言編程，只需要簡單地調(diào)用延時函數(shù)就可以實現(xiàn)，但是計算機具體是怎么實現(xiàn)的呢？要想知其所以然，還得從匯編開始學起。

冒號前面的“DELAY”、“D1”、“D2”為語句行的名字，是為了程序的條件語句跳轉(zhuǎn)用的，分號后面為注釋，計算機執(zhí)行時將過濾掉這些信息，最大限度減少代碼長度，提高效率。

DELAY： MOV R7，#250 ； 名字為“DELAY”的語句：意思是將CPU內(nèi)部內(nèi)存RAM的R7位置填寫為250（原來為0，為什么是0呢？因為任何程序開始執(zhí)行前都要復位，就像我們打算盤要將算子復位一樣，或者我們用沙盤寫字，要將沙盤抹平類似）

D1： MOV R6，#250 ； 名字為“D1”的語句：將R6位置填寫為250

D2： DJNZ R6，D2 ； 名字為“D2”的語句：將R6位置的250減1，如果為0就繼續(xù)執(zhí)行下一條，不為0就繼續(xù)執(zhí)行D2這一句，因為R6=250,所以這個語句要原地踏步執(zhí)行250次！

DJNZ R7，D1 ； 這句沒有名字，因為沒有別的語句要跳到這里，所以就省略了。R7同樣等于250，但它不是原地踏步，而是跳回了D1，這么干，D!、D2和本句將被循環(huán)執(zhí)行250遍，需要強調(diào)的是：D2語句自身每次都要執(zhí)行250遍，也就是執(zhí)行了250*250=62500遍！

RET ；子程序結(jié)束（因為延時程序一般不作為獨立程序存在，它只是一個子程序，也就是高級語言中的一個函數(shù)，看到這個字符，子程序?qū)⑻氐侥赋绦颍M行下一步）。

這個子程序這么反復地循環(huán)指令，到底有什么意義呢？又是怎么實現(xiàn)的延時程序呢？說起來計算機真是有點笨，它是*數(shù)程序執(zhí)行的次數(shù)來累加時間的！也就是說語句本身就是為了浪費時間！哈哈，可笑吧？這就像你沒有鐘表，但是你知道你跑操場一圈是一分鐘，然后就繞著操場跑了60圈，時間過了正好一小時一樣。

如果是人的話，誰也不會笨到干這么累的活兒來計時，但計算機不一樣，它不論靜止還是運動，程序總是一拍一拍地運行著，所以它不累。

那么，計算機執(zhí)行一個語句耗費的時間是多少呢？

以51型單片機為例：如果采用12MHz的晶振，運行一個機器周期為1微秒，具體為什么暫時不管。單片機的指令系統(tǒng)分為單周期、雙周期和三周期指令（三周期實際上占用四個周期，多余一個周期浪費掉），這是有指令的內(nèi)容決定的，內(nèi)容多的單周期執(zhí)行不完，肯定要延長了。子程序里面的MOV是單周期、DJNZ是雙周期。

這樣，我們就可以算算這個子程序累計進行了多少個周期，然后乘以1微秒，就算出它占用的時間，也就是延時的時長了！

第一句：DELAY： MOV R7，#250 ；執(zhí)行了一次，沒有任何語句跳轉(zhuǎn)給它，單周期。1

第二句：D1： MOV R6，#250 ；執(zhí)行了250次，全部是第四句跳過來的，單周期。250

第三句：D2： DJNZ R6，D2 ；原地執(zhí)行了250次，從第二句順延（第二句執(zhí)行完，沒有其它跳轉(zhuǎn)的話肯定要執(zhí)行第三句）過來250次，也就是250*250=62500次，雙周期*2。125000

第四句：DJNZ R7，D1 ； 從第三句順延過來250次，雙周期*2。500

總計：1+250+125000+500=1257501次，乘以1微秒，換算約為0.13秒。

我們可以通過調(diào)整R6、R7的數(shù)值來調(diào)整延時的長度。事實上，8位計算機中，R6之類的工作寄存器地址最大只能放下255的十進制數(shù)值，因此要通過上述程序達到更長的延時是辦不到的。

那怎么辦呢？

我們可以再增加一個R4，讓上述的程序最多可以循環(huán)255遍，這樣，0.13秒的200多倍就是30秒上下了，不夠的話再增加循環(huán)，又可以擴大200多倍，當然，工作寄存器的數(shù)量是有限的，因此這個延時程序也是有限的，如果還不夠用怎么辦呢，就目前我所學的知識，只能在母程序里面設(shè)置循環(huán)了，也就是讓這個子程序在母程序里面繼續(xù)循環(huán)