51单片机(STC89C52RC) keil软件精确定时 浅析

　　这里主要是对使用keil环境下，提高51单片机软件精度的问题给出自己的一点小看法，参阅了文章利用 Keil Cx51实现T0的精确定时，使用文章中的方法的确是可以提高软件精度，可是一碰到中断函数中语句较多，且main函数其它任务的时候，总是觉得力不从心，因为要计算中断执行时间就够我受的了。我可是很懒的，研究之下发现了一些东西。

51误差主要是来自两个方面：晶振和单片机中断系统的误差

1. 晶振：我们的晶振一般误差都是20PPM的，百万分之二十。想提高精度，只能选择误差更小的晶振，但它毕竟不是为精确定时设计的，很难达到时钟芯片晶振的精度。

2. 中断系统的误差：定时器产生中断请求以后，并不一定能马上响应这个中断。单片机至少要把当前的指令执行完。51的指令是1到4个周期。如果赶上两周期指令，就会延误一个指令周期。最慢的情况会延误3个周期响应中断。这里是没有办法预测的，因为中断是随机的。如果使用上述文章中的方法，这里就比较难计算了。如果单片机正处理其他的中断（同级或更高级）。要等其执行完其他中断，再执行一条主程序指令，才会响应定时器0中断。因为程序千差万别，所以其他中断占用的时间，就没准儿了。这类影响是随机的，一般会提升相应的优先级别。那么如何解决呢？我们知道定时器只要开着，TH0和 TL0就会不断的增一，增到FF FF，再增一就溢出(不自动重载)，这时TF0被硬件置1（也就是中断请求）。我们要注意的就是不管定时器中断是否被响应，TH0和 TL0仍然会不断增一，FF FF增一00 00 再增一 00 01 再增一 00 02 。定时器在溢出产生中断以后，不论响应还是不响应，TL0并不停止计数。虽然中断响应有可能被延 迟，但是延迟的时间仍然被计算。那么我们就完全有可能将下一次中断“补上”。

 1 #include "reg51.h"
 2 #include "delay.h"
 3 #include "stdlib.h"
 4 #define uchar unsigned char
 5 uchar  MScond=0; 
 6 uchar  Seond=0;  
 7 uchar  Minute=0;  
 8 uchar  Hour=0; 
 9 sbit P1_0 = P1^0;
10 
11 bit is_arrive_time(void)
12 {
13 
14      int a = rand()%10;
15      if(a>5)
16      {
17          return 1;
18      }
19      return 0;
20 }
21 void main(void){
22 EA=1; 
23 ET0=1;
24 TMOD &= 0xf0 ;
25 TMOD |= 0x01 ;  
26 TH0=0xb1;
27 TL0=0xdf;
28 TR0=1;
29 P1_0 = 0;
30 while(1)
31 {
32     if( is_arrive_time() == 1)
33       {
34           P1_0 = ~P1_0;
35       }
36 }
37 }
38 void Time0Isr(void) interrupt 1 
39 {
40        TH0  =  0xb1 ;            //定时器重新赋初值
41    // TL0  =  0xeb;
42    TL0 +=  0xe1;           //测试点
43 MScond=MScond+1;
44 if(MScond==50)
45 {
46 MScond=0;
47 Seond=Seond+1 ;
48     if(Seond==60)
49     {Seond=0;
50         Minute=Minute+1;
51         if(Minute==60)
52         {
53             Minute=0;
54             Hour=Hour+1; 
55             if(Hour==24)
56             {Hour=0;
57             }
58         }
59     }
60 }
61 } 

 我们可以看到我将TL0的赋值累加了，其结果将等待和初始化的时间也给算上了，解决了上面预测计算的问题，那么为什么负的初值不是0xdf而是0xe1呢？我们查看一下这个语句的汇编就知道了 TL0 +=  0xe1

1 C:0x0179    74E1     MOV      A,#0xE1
2 C:0x017B    258A     ADD      A,TL0(0x8A)
3 C:0x017D    F58A     MOV      TL0(0x8A),A

 可以看出，TL0(0x8A)的值在C:0x017B 这里就记录到了A寄存器当中去了。也就是C:0x017B语句本身和C:0x017D两条语句没有记录进去，这两条都是一个周期的指令，故要加上2。这条语句后面的代码执行也就算下一次中断执行的了。从理论上说，真正是一个微秒都不差。中断中代码的执行时间可以扩展到中断周期那么大，比如我这里是50ms，12MHZ的话就是约50000行代码。哟，要计算执行周期不得累死。这个用法的好处显而易见了吧。