求一个C语言的微秒级延时函数
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了求一个C语言的微秒级延时函数相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
需要一个微秒级的延时函数...求一个微秒级的延时函数...
c语言,微秒级延时
void Delay_us (unsigned char time_us)
unsigned long int TM_LODAE;
TR2 = 0; // Stop timer
TF2H = 0; // Clear timer overflow flag
TM_LODAE = 65535-(UINT)(SYSCLK/1000000) * (UINT)(time_us);
// TMR2 = -( (UINT)(SYSCLK/1000000) * (UINT)(time_us) );
TMR2H = TM_LODAE>>8;
TMR2L = TM_LODAE&0x00FF;
TR2 = 1; // Start timer
while (!TF2H); // Wait till timer overflow occurs
TR2 = 0; // Stop timer
程序分析:
前面一起住航分析一下该代码,
unsigned long int TM_LODAE; 声明一个长整型数据,
TR2 = 0; 定时器2停止计时
TF2H = 0; 清除定时器2中断标志
TM_LODAE = 65535-(UINT)(SYSCLK/1000000) * (UINT)(time_us); 计算定时器初值。 SYSCLK是系统的晶振频率,SYSCLK/1000000是系统 1uS 执行的指令。 (UINT)(SYSCLK/1000000) * (UINT)(time_us)就是系统 time_us执行的指令数。 65535-(UINT)(SYSCLK/1000000) * (UINT)(time_us)定时器需要 TM_LODAE指令周期才会溢出。
该单片机的一个指令周期就是一个时钟周期.TMR2H = TM_LODAE>>8; TMR2L = TM_LODAE&0x00FF;置定时器寄存器的初值、
TR2 = 1; 启动单片机计时 while (!TF2H); 等待定时器2寄存器溢出。TR2 = 0;停止计时,在这段代码注释中已经说明了应该有50nS的误差,这个是函数调用产生的。
C语言是一种计算机程序设计语言,属高级语言范畴。它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序,代码清晰精简,十分灵活。 参考技术B 可以用_nop_( )函数来实现微秒级的延时。
_nop_(); // 直接当成一条语句使用,产生一条NOP指令
NOP指令为单周期指令,可由晶振频率算出延时时间,对于12M晶振,延时1uS。
注:使用该函数时,需要将头文件#include<intrins.h>包含进源文件中。 参考技术C //*********** 微秒延时函数 ********************************************
void Delayus(unsigned int US)
unsigned i;
US=US*5/4; //5/4是在8MHz晶振下,通过软件仿真反复实验得到的数值
for( i=0;i<US;i++);
//*********************************************************************
以上函数式根据AVR单片机在8MHZ时钟频率下得出的结果。
如果系统频率不一样,就按比例改变。 参考技术D 一个微秒级的延时函数今天要用到一个微秒级的定时函数,到网上search下,找了几个都不能用,我晕,无奈,还是自己动手比较好,赶紧贴出来。
免得以后要用的时候又不知道那里去找,方便自己也方便大家^_^ 又避免重复发明轮子^_^
/********************************************************************
Created: 2006/09/02
FileName: t.c
Author: Liu Qi
Purpose: 测试微秒级延时
*********************************************************************/
#include <windows.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
ULONG GetTimeDis(struct tm first, struct tm second) //计算两次时间差
return abs((first.tm_hour * 3600 + first.tm_min * 60 + first.tm_sec)
- (second.tm_hour * 3600 + second.tm_min * 60 + second.tm_sec));
void Delay(ULONG ulMicroSeconds)
LARGE_INTEGER timeStop;
LARGE_INTEGER timeStart;
LARGE_INTEGER Freq;
ULONG ulTimeToWait;
if (!QueryPerformanceFrequency( &Freq ))
return;
ulTimeToWait = Freq.QuadPart * ulMicroSeconds / 1000 / 1000;
QueryPerformanceCounter ( &timeStart );
timeStop = timeStart;
while( timeStop.QuadPart - timeStart.QuadPart < ulTimeToWait )
QueryPerformanceCounter( &timeStop );
int main(void)
struct tm timeStart, timeEnd;
_getsystime(&timeStart);
Delay(1000 * 1000 * 3); //3秒
_getsystime(&timeEnd);
printf("用时:%d秒\n", GetTimeDis(timeStart, timeEnd));
return 0;
windows下基于(QPC)实现的微秒级延时
1.为什么会写windows下微秒级延时
在上一篇 实现memcpy()函数及过程总结 中测试memcpy的效率中,测试时间的拷贝效率在微秒级别,需要使用微秒级时间间隔计数。
windows下提供QueryPerformanceCounter(查询高性能计数器),QPC是基于硬件计数器,获取高分辨率时间戳。
参考:Acquiring high-resolution time stamps
应用形式:
1 LARGE_INTEGER start, end; 2 LARGE_INTEGER Frequency; 3 QueryPerformanceFrequency(&Frequency); 4 5 QueryPerformanceCounter(&start); 6 7 //运行时间体 8 9 QueryPerformanceCounter(&end); 10 11 //转换时间(us) double(end.QuadPart - start.QuadPart) * 1000000 / Frequency.QuadPart
上面通过API查询高性能计数器,开始tick,结束tick,转换对应时间间隔。
2.基于QPC实现us延时
1 //timer.c 2 3 #include "timer.h" 4 5 static LARGE_INTEGER start; 6 static LARGE_INTEGER tick; 7 static LONGLONG SecondTick; 8 9 double GetMicrosecondTimeInterval(long long StartTick, long long EndTick, long long Frequency) 10 { 11 return (double)(EndTick - StartTick) * 1000000 / Frequency; 12 } 13 14 /* 15 * function:us延时初始化 16 * 17 * parameter:无 18 * 19 * return value:无 20 * 21 */ 22 void MicrosecondDelayInit(void) 23 { 24 LARGE_INTEGER frequence; 25 QueryPerformanceFrequency(&frequence); 26 SecondTick = frequence.QuadPart; 27 } 28 29 /* 30 * function:MicrosecondDelay(); 31 * 实现微秒级延时 32 * 33 * parameter: 34 * n:延时的us数 35 * 36 * return value: 37 * 无 38 */ 39 40 void MicrosecondDelay(int n) 41 { 42 QueryPerformanceCounter(&start); 43 double endtick = SecondTick * n/1000000.0 + start.QuadPart; 44 for(;;) 45 { 46 QueryPerformanceCounter(&tick); 47 if (tick.QuadPart >= endtick) 48 break; 49 } 50 }
1 //timer.h 2 3 #pragma once //编译器保证头文件只编译一次 4 5 #include <windows.h> 6 #include <stdio.h> 7 8 #ifdef __cplusplus 9 extern "C" { 10 #endif 11 double GetMicrosecondTimeInterval(long long StartTick, long long EndTick, long long Frequency); 12 void MicrosecondDelayInit(void); 13 void MicrosecondDelay(int n); 14 #ifdef __cplusplus 15 } 16 #endif
3.us延时测试
1 #include <stdio.h> 2 #include <Windows.h> 3 #include"timer.h" 4 5 int main(void) 6 { 7 LARGE_INTEGER Frequency; 8 LARGE_INTEGER StartingTime, EndingTime; 9 10 QueryPerformanceFrequency(&Frequency); 11 MicrosecondDelayInit(); 12 13 QueryPerformanceCounter(&StartingTime); 14 MicrosecondDelay(10); 15 QueryPerformanceCounter(&EndingTime); 16 17 printf("延时:%lf\\n", GetMicrosecondTimeInterval(StartingTime.QuadPart, EndingTime.QuadPart, Frequency.QuadPart)); 18 system("pause"); 19 return 0; 20 }
测试情况:
1.延时情况能达到us级,多次测试运行,个别情况延时会有出入(出现情况较少)。
分析原因:代码级影响较小,主要运行是在windows下,windows并不是实时操作系统,毕竟windows操作系统时间分辨率只能达到ms级。
延时可以被打断。cpu的频率会在变化,代码执行效率也会有影响。
2.这种延时效果明显好于Sleep的ms级延时。
4.windows下us延时,控制误差
1.硬件上实现us延时(这种情况对于不涉及底层硬件操作的并不现实)
2.既然windows提供给我们QPC(查询高性能计数器 <1us),配合着使用我们自己实现的us级延时。
我们延时前获取StartTick,延时结束后再获取EndTick,转换对应对应时间间隔。QueryPerformanceCounter函数2次消耗时间几乎可以忽略。通过打印我们可以看到us延时数。
大多数运行情况,延时函数效果1us内误差。大于1us延时我们可以剔除,保证1us时间误差。(这种做法是我们需要us级延时做测试时采用,保证后面数据结果在特定延时效果下)
5.总结
us延时常用于测试一些性能时使用。windows并未通过us级的延时函数。QPC是基于查询硬件计数器获取时间间隔,能达到us级别。
以上是关于求一个C语言的微秒级延时函数的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章