单片机 实现多路任意延时的一种方法

一个单片机系统的设计经常会用到多种不同目的和用图的定时，例如系统需要输出一个指示“心跳正常”的秒闪信号，间隔0.5s；按键检测时临时需要约20ms的消抖；蜂鸣器需要发声延时；用户菜单选择时可能需要对应的发光管或LCD点阵（字段）闪烁；通讯时需要设定应答超时判别，等等。是不是要抱怨一个单片机上的若干个定时器不够用了？其实，用一个定时器资源就可以搞定所有的这一切定时要求。 在单片机设计中，实现多路任意延时是一个常见的需求。从标题和描述中可以看出，这种方法主要解决的是如何在资源有限的情况下，利用一个定时器满足多种不同定时任务的需求。以下将详细介绍这种实现方法。 我们需要选定一个定时器，并根据应用场景设定其定时中断频率。在示例中，选择了TPM2作为定时器，并设定中断时间为1ms，以满足一般的人机交互需求。中断服务程序`TPM2_Overflow_ISR`会在每次定时器溢出时执行，其中的`msTimeoutCount`变量用于记录时间的流逝，每次中断时增加1，表示1ms的时间过去。如果中断间隔为Nms，那么就相应地增加N。 ```c void interrupt 14 TPM2_Overflow_ISR(void){ TPM2SC_TOF = 0; //reset interrupt flag msTimeoutCount++; //1ms increment } ``` `msTimeoutCount`变量是静态存储的16位字型变量，位于直接寻址区，以提高中断服务程序的执行效率。 接着，编写了一个名为`TimeOutChk`的定时判断函数，它接受两个参数：一个指向定时计数器的指针和所需的定时时间长度。函数的作用是检查指定的定时任务是否已经完成。如果输入的定时时间长度为0，函数会复位定时计数器，否则会计算当前时间与上次设置的时间差，如果达到或超过指定的定时时间，就更新定时计数器并返回0xff，表示定时结束，否则返回0表示定时仍在进行。 ```c byte TimeOutChk(word *timer, word timeOutVal){ word shadow, diff; TPM2SC_TOIE = 0; //禁止定时中断 shadow = msTimeoutCount; //保存当前时间 TPM2SC_TOIE = 1; //恢复定时中断 if (timeOutVal==0) { *timer = shadow; //复位定时过程 return(0); } else { diff = shadow - *timer; //计算时间差 if (diff>=timeOutVal) { *timer += timeOutVal; //更新定时变量 return(0xff); // 返回时间到标志 } else { return(0); //定时时间未到 } } } ``` 通过调用`TimeOutChk`函数，可以轻松地管理和监控多个定时任务。例如，如果需要实现0.5s的闪烁，可以创建一个定时变量`blinkTimer`，然后在主循环中检查`TimeOutChk(blinkTimer, 500)`，当返回0xff时，进行相应的动作，如切换LED的状态。 这种方法的优势在于，它利用了单片机的一个定时器资源来实现多路延时，节省了硬件资源，且易于扩展和维护。只需根据实际需求调整`TimeOutChk`中的参数，就可以灵活地处理各种定时任务，适用于各种不同应用场景，如按键消抖、蜂鸣器控制、通信超时判断等。同时，这种方法还允许在中断服务程序之外管理定时器，提高了程序的可读性和可维护性。