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MSP430系列微控器高精度软件定时程序测试

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出0入0汤圆

发表于 2010-1-6 22:21:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
/*****************************************软件延时************************************/
# define CPU_F ((double)8000000)
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
/**************************************************************************************/
#define CPU_F((double)8000000)中的8000000表示的是你系统的时钟,该值要随你试验系统的改变而改变。本例中8000000为MCLK=8MHz的意思。

以下例程是分别产生微秒级和毫秒级延时的示范,如果要实现不同的延时只要改变程序中的实参就可以了。调用此程序时实参必是数字,而不能使用变量作为实参。
       理论上各个延时函数可以达到如下精度:
       delay_us(1);    //延时1us
       delay_ms(1);    //延时1ms
       delay_us(4.2);  //延时4.2us
       delay_ms(4.2);  //延时4.2ms

上诉例程我用MSP430F448平台测试,现将所用程序及实测结果发布如下,供各位参考:
1MHZ主频下软件定时情况:
程序:
#include  <msp430x44x.h>
/*****************************************软件延时************************************/
#define CPU_F ((double)1000000)
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
/**************************************************************************************/
//1000000是CPU的主频,即MCLK,需要随系统的改变而改变
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;               
  P1DIR = 0x22;                             
  P1SEL = 0x22;
  P2DIR=0X01;                              
  for(;;)
  {
    delay_us(1);  
    P2OUT^=0X01;
  }                             
}
结果:
//delay_us(1):  实际延时时间为6.8us
//delay_us(10);  实际延时时间为15.6us
//delay_us(20);  实际延时时间为24.8us
//delay_us(90);  实际延时时间为92us
//delay_us(100); 实际延时时间为100us
//delay_us(900); 实际延时时间为880us
//delay_us(1000);实际延时时间为0.96ms
//delay_ms(1);   实际延时时间为0.96ms
//delay_ms(10);  实际延时时间为9.6ms
//delay_ms(100); 实际延时时间为96ms
//delay_ms(500); 实际延时时间为480ms
//delay_ms(1000); 实际延时时间为950ms
//delay_ms(10000); 实际延时时间为10s

2MHZ主频如下:
程序
#include  <msp430x44x.h>
/*****************************************软件延时************************************/
#define CPU_F ((double)2000000)
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
/**************************************************************************************/
//2000000是CPU的主频,即MCLK,需要随系统的改变而改变
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;                 
  FLL_CTL0 |= XCAP18PF;                     
  SCFI0 |= FN_2;                           
  SCFQCTL = 60;         
  P1DIR = 0x22;                           
  P1SEL = 0x22;
  P2DIR=0X01;                              
  for(;;)
  {
    delay_ms(1000);  
    P2OUT^=0X01;
  }                             
}
结果:
//delay_us(1):  实际延时时间为4us
//delay_us(10);  实际延时时间为13.2us
//delay_us(20);  实际延时时间为23.2us
//delay_us(90);  实际延时时间为92us
//delay_us(100); 实际延时时间为104us
//delay_us(900); 实际延时时间为900us
//delay_us(1000);实际延时时间为1.04ms
//delay_ms(1);   实际延时时间为1.04ms
//delay_ms(10);  实际延时时间为10ms
//delay_ms(100); 实际延时时间为100ms
//delay_ms(500); 实际延时时间为500ms
//delay_ms(1000); 实际延时时间为1000ms
//delay_ms(10000); 实际延时时间为10s

8MHZ主频:
程序:
#include  <msp430x44x.h>
/*****************************************软件延时************************************/
#define CPU_F ((double)8000000)
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))
/**************************************************************************************/
//8000000是CPU的主频,即MCLK,需要随系统的改变而改变
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;                 // Stop watchdog timer
  FLL_CTL0 |= DCOPLUS+XCAP18PF;             // Set load capacitance for xtal
  SCFI0 |= FN_4;                            // x2 DCO, 4MHz nominal DCO
  SCFQCTL = 121;                            // (121+1) x 32768x 2= 8Mhz   
  P1DIR = 0x22;                             // P1.1 & P1.5 to output direction
  P1SEL = 0x22;
  P2DIR=0X01;                               // P1.1 & P1.5 to output MCLK & ACLK
  for(;;)
  {
    delay_ms(1000);  
    P2OUT^=0X01;
  }                             
}
结果:
//delay_us(1):  实际延时时间为1.75us
//delay_us(10);  实际延时时间为10.80us
//delay_us(20);  实际延时时间为20.8us
//delay_us(90);  实际延时时间为90.5us
//delay_us(100); 实际延时时间为100us
//delay_us(900); 实际延时时间为900us
//delay_us(1000);实际延时时间为1ms
//delay_ms(1);   实际延时时间为1ms
//delay_ms(10);  实际延时时间为10ms
//delay_ms(100); 实际延时时间为100ms
//delay_ms(500); 实际延时时间为500ms
//delay_ms(1000); 实际延时时间为1s
//delay_ms(10000); 实际延时时间为10s

上述测试说明:
程式用于20us以下的延时,误差会比较大,主频越高误差越小;
大于20us小于1000ms的延时,定时时间几乎没有什么误差。

在系统实时性要求比较高的情况下,10ms以上的延时采用软件来实现不是很好的选择,建议采用硬件方式。对于us级的延时,本文提供的程式非常有实用价值。

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

知道什么是神吗?其实神本来也是人,只不过神做了人做不到的事情 所以才成了神。 (头文字D, 杜汶泽)

出0入0汤圆

发表于 2010-1-7 21:53:09 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-4-14 21:16:09 | 显示全部楼层
谢谢分享!!!

出0入0汤圆

发表于 2010-6-15 21:58:53 | 显示全部楼层
不错。

出0入0汤圆

发表于 2010-6-18 12:41:49 | 显示全部楼层
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;这句必须要有,不然1S的延时,要死机的

出0入0汤圆

发表于 2010-6-19 10:33:08 | 显示全部楼层
实际延时时间是怎么测到的?

出0入0汤圆

发表于 2010-9-5 15:32:38 | 显示全部楼层
不错不错

出0入0汤圆

发表于 2010-9-6 13:41:41 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-10-11 14:06:49 | 显示全部楼层
谢谢哈

出0入0汤圆

发表于 2010-12-26 11:45:02 | 显示全部楼层
同五楼:实际延时时间是怎么测到的?

出0入0汤圆

发表于 2010-12-26 12:18:50 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-19 13:40:15 | 显示全部楼层

一直在用楼主的方法  但是不知道准不准确
这次知道啦

出0入0汤圆

发表于 2011-8-2 11:14:26 | 显示全部楼层
多谢分享!相当的准确.
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