Die Zeitverzögerung eines Mikroprozessors bezieht sich auf eine absichtliche Pause oder eine Wartezeit, die in die Ausführung eines Programms eingeführt wird. Dies wird erreicht, indem Techniken verwendet werden, die eine bestimmte Verarbeitungszeit konsumieren, ohne andere aussagekräftige Berechnung durchzuführen. Es wird aus verschiedenen Gründen verwendet, hauptsächlich zur Synchronisierung von Ereignissen oder zur Steuerung des Zeitpunkts externer Geräte.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Zeitverzögerungen in einem Mikroprozessor umzusetzen:
* Softwareschleifen: Die einfachste Methode. Eine Schleife mit einer Reihe von Anweisungen wird wiederholt ausgeführt. Die Gesamtverzögerung hängt von der Anzahl der Anweisungen und der Taktgeschwindigkeit des Mikroprozessors ab. Dieser Ansatz ist ungenau, da er von Faktoren wie Interrupt -Handhabung und Prozessorlast beeinflusst wird. Ein einfaches Beispiel in der Baugruppe könnte aussehen:
`` `Assembly
VERZÖGERUNG:
Dec R16; Decrement -Zählerregister
Brne -Verzögerung; Zweig, wenn nicht gleich Null (Fortsetzung Schleife)
RJMP als nächstes; Zum nächsten Anweisungen springen
`` `
* Timer/Zähler: Mikroprozessoren haben häufig integrierte Timer oder Zähler. Diese Peripheriegeräte zählen Taktzyklen oder externe Ereignisse. Das Programm kann einen Timer auf einen bestimmten Wert initialisieren und dann warten, bis es auf Null zählt. Dies ist im Allgemeinen genauer und weniger anfällig für Variationen der Prozessorlast im Vergleich zu Softwareschleifen.
* Echtzeituhr (RTC): Bei längeren Verzögerungen kann ein RTC (das normalerweise unabhängig vom Hauptprozessor ausgeführt wird) verwendet, um eine genaue Zeitreferenz bereitzustellen. Das Programm kann den RTC überprüfen, um festzustellen, wann die gewünschte Verzögerung abgelaufen ist.
* Wartestaaten: Diese werden den Speicherzugriffszyklen hinzugefügt, um mit langsameren Speichergeräten zu synchronisieren. Obwohl nicht direkt ein Verzögerungsmechanismus *, erhöhen die Wartezustände die Gesamtzeit für den Zugriff auf Speicher, die als Teil eines Zeitschemas verwendet werden kann (obwohl es nicht ideal ist und vorsichtig verwendet werden sollte).
Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen:
* Uhr Geschwindigkeit: Die Taktfrequenz wirkt sich direkt auf die Dauer von Softwareschleifen und Timerzahlen aus. Variationen der Taktgeschwindigkeit beeinflussen die Präzision der Verzögerung.
* Interrupts: Interrupt -Service -Routinen (ISRS) können die Ausführung einer Verzögerungsschleife unterbrechen, was sie länger als erwartet macht.
* Prozessorlast: Wenn der Prozessor mit anderen Aufgaben beschäftigt ist, kann die Verzögerung beeinträchtigt werden.
Warum Zeitverzögerungen verwenden?
* Synchronisation: Koordinierende Aktionen mit externer Hardware (z. B. Steuerung von LEDs, Sensoren, Motoren).
* DeBouncing: Verhindern Sie falsche Signale von Schalter oder Tasten.
* Rate Begrenzung: Kontrolle der Häufigkeit von Ereignissen (z. B. die Geschwindigkeit der Datenübertragung begrenzt).
* Benutzeroberfläche: Erstellen von Pausen zwischen Aktionen in einer Benutzeroberfläche.
Die Auswahl der besten Methode hängt von den Anforderungen der Anwendung an Genauigkeit, Dauer und Ressourcenverbrauch ab. Bei kurzen Verzögerungen sind Softwareschleifen möglicherweise ausreichend. Für längere oder genauere Verzögerungen werden Timer oder RTCs bevorzugt.
