眾所周知，相比于其他編程語(yǔ)言，C語(yǔ)言在編寫(xiě)嵌入式編程中有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。但它總也有缺點(diǎn)的：它的時(shí)序性比較差，不容易編寫(xiě)精準(zhǔn)的延時(shí)。而在編寫(xiě)嵌入系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，常常需要比較精確的軟件延時(shí)，這使得C語(yǔ)言的“劣勢(shì)”暴露了出來(lái)，一般都只能通過(guò)嵌入匯編的方式實(shí)現(xiàn)。例如，在1MHZ工作頻率下需要延時(shí)10us，就需要嵌入10句“空操作”指令，顯然在書(shū)寫(xiě)上比較難堪。本文提出一種簡(jiǎn)化書(shū)寫(xiě)的延時(shí)方案，使用帶參數(shù)的宏構(gòu)來(lái)造微小時(shí)間片，可以實(shí)現(xiàn)完全精確的軟件延時(shí)，大大方便了驅(qū)動(dòng)程序及軟件模擬通信協(xié)議的編寫(xiě)。

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說(shuō)明：以下皆為ICC AVR平臺(tái)下的討論，對(duì)AVR系列所有型號(hào)的單片機(jī)皆有效。至于其他平臺(tái)，可據(jù)此方案自行修改和移值。

該方案的實(shí)現(xiàn)方法其實(shí)很簡(jiǎn)單：

首先定義N個(gè)宏，分別調(diào)用 1 ~ N 個(gè)匯編“空操作”指令，如：

#define NOP_1 asm（“nop”） //延時(shí)一個(gè)時(shí)鐘周期

#define NOP_2 NOP_1; asm（“nop”） //延時(shí)兩個(gè)時(shí)鐘周期

#define NOP_3 NOP_2; asm（“nop”） //延時(shí)三個(gè)時(shí)鐘周期

#define NOP_4 NOP_3; asm（“nop”） //延時(shí)四個(gè)時(shí)鐘周期

……

#define NOP_40 NOP_40; asm（“nop”） //延時(shí)40個(gè)時(shí)鐘周期

然后利用“##”操作符，實(shí)現(xiàn)帶參數(shù)宏的延時(shí)：

#define NOP（N） NOP_##N //延時(shí) N個(gè)時(shí)鐘周期

操作符的作用是把兩個(gè)部分的內(nèi)容連成一個(gè)內(nèi)容。就是說(shuō)，NOP（3）展開(kāi)后成為NOP_3，NOP（4）展開(kāi)后成為NOP_4，等等。因此，定義上述宏之后，就可通過(guò)調(diào)用NOP（N）語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)精確軟件延時(shí)。例如：

NOP（4）； //延時(shí)4個(gè)時(shí)鐘周期

上述語(yǔ)句展開(kāi)過(guò)程如下：

NOP_3 ; asm（“nop”）;

NOP_2; asm（“nop”）; asm（“nop”）;

NOP_1; asm（“nop”）; asm（“nop”）; asm（“nop”）;

asm（“nop”）; asm（“nop”）; asm（“nop”）; asm（“nop”）;

正好延時(shí)4個(gè)時(shí)鐘周期

不過(guò)，上面的宏還不夠完善，如果試圖使用下面的語(yǔ)句，程序?qū)?huì)出現(xiàn)漏洞。

if（表達(dá)式）

NOP（3）;

else

NOP（4）;

這是因?yàn)镹OP（N）宏展開(kāi)之后，不是一個(gè)語(yǔ)句，而是變成N個(gè)語(yǔ)句。故必須用花括號(hào)括起來(lái)，程序才能運(yùn)行正確。即應(yīng)該改為：

if（表達(dá)式）

{

NOP（3）;

}

else

{

NOP（4）;

}

如果把NOP（N）宏的定義改為：

#define NOP（N） do{ NOP_##N ; }while（0）

則NOP（N）宏展開(kāi)之后只形成一個(gè)語(yǔ)句，將不會(huì)出現(xiàn)上面的問(wèn)題。

但是要注意，“##”操作符只能按照原樣把兩邊的內(nèi)容連在一起。故NOP（N）的參數(shù)必須是具體的常量，即只能是數(shù)字，并且，與該數(shù)字相對(duì)應(yīng)的宏NOP_N已必須已經(jīng)定義。

例如：

“NOP（3+4）;”語(yǔ)句展開(kāi)之后，將將變成“NOP_3+4;”，出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤；

又如：

“NOP（a）;”語(yǔ)句展開(kāi)之后，將將變成“NOP_a;”，而“NOP_a;”未定義。

只有這樣的語(yǔ)句才是正確的調(diào)用：

NOP（20）; //延時(shí)20個(gè)時(shí)鐘周期

將上述方案整理成一個(gè)頭文件，以后就可以任意調(diào)用了。下面是整理好的頭文件：

注意：該文件不宜作長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)。長(zhǎng)時(shí)間的延時(shí)將會(huì)調(diào)用大量的“空操作”指令，占用大量的程序指令空間。這個(gè)問(wèn)題將在V2.0版本中解決。