芯片IC單片機解密百科

十年專注單片機解密

51單片機匯編延時程序和芯片破解算法詳解

    以下是在芯片解密過程中,所要了解的基礎知識

    芯片破解算法匯編程序的延時算法

    對匯編程序的延時算法進行了分步講解,並就幾種不同寫法分別總結出相應的計算公式,隻要仔細閱讀例1中的詳解,並用例2、例3來加深理解,一定會掌握各種類型程序的算法並加以運用。


    將以12MHZ晶振為例,詳細講解MCS-51單片機中匯編程序延時的精確算法。

   芯片破解算法-指令周期、機器周期與時鍾周期

    指令周期:CPU執行一條指令所需要的時間稱為指令周期,它是以機器周期為單位的,指令不同,所需的機器周期也不同。


    時鍾周期:也稱為振蕩周期,一個時鍾周期 =晶振的倒數。

MCS-51單片機的一個機器周期=6個狀態周期=12個時鍾周期。


MCS-51單片機解密的指令有單字節、雙字節和三字節的,它們的指令周期不盡相同,一個單周期指令包含一個機器周期,即12個時鍾周期,所以一條單周期指令被執行所占時間為12*(1/12000000)=1μs。擴展閱讀:單片機有哪些延時方法詳細介紹


芯片破解算法-程序分析

例1 50ms 延時子程序:

DEL:MOV R7,#200 ①

DEL1:MOV R6,#125 ②

DEL2:DJNZ R6,DEL2 ③

DJNZ R7,DEL1 ④

RET ⑤

精確延時時間為:1+(1*200)+(2*125*200)+(2*200)+2

=(2*125+3)*200+3 ⑥

=50603μs

≈50ms


由⑥整理出公式(隻限上述寫法)延時時間=(2*內循環+3)*外循環+3 ⑦

詳解:DEL這個子程序共有五條指令,現在分別就 每一條指令 被執行的次數和所耗時間進行分析。

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第一句:MOV R7,#200 在整個子程序中隻被執行一次,且為單周期指令,所以耗時1μs


第二句:MOV R6,#125 從②看到④隻要R7-1不為0,就會返回到這句,共執行了R7次,共耗時200μs


第三句:DJNZ R6,DEL2 隻要R6-1不為0,就反複執行此句(內循環R6次),又受外循環R7控製,所以共執行R6*R7次,因是雙周期指令,所以耗時2*R6*R7μs。


例2 1秒延時子程序:

DEL:MOV R7,#10 ①

DEL1:MOV R6,#200 ②

DEL2:MOV R5,#248 ③

DJNZ R5,$ ④

DJNZ R6,DEL2 ⑤

DJNZ R7,DEL1 ⑥

RET ⑦


 芯片破解算法-對每條指令進行計算得出精確延時時間為:

1+(1*10)+(1*200*10)+(2*248*200*10)+(2*200*10)+(2*10)+2

=[(2*248+3)*200+3]*10+3 ⑧

=998033μs≈1s


由⑧整理得:延時時間=[(2*第一層循環+3)*第二層循環+3]*第三層循環+3 ⑨

此式適用三層循環以內的程序,也驗證了例1中式⑦(第三層循環相當於1)的成立。

注意,要實現較長時間的延時,一般采用多重循環,有時會在程式序裏加入NOP指令,這時公式⑨不再適用,下麵舉例分析。


例3仍以1秒延時為例

DEL:MOV R7,#10 1指令周期1

DEL1:MOV R6,#0FFH 1指令周期10

DEL2:MOV R5,#80H 1指令周期255*10=2550

KONG:NOP 1指令周期128*255*10=326400

DJNZ R5,$ 2指令周期2*128*255*10=652800

DJNZ R6,DEL2 2指令周期2*255*10=5110

DJNZ R7,DEL1 2指令周期2*10=20

RET 2


芯片破解算法-延時時間=1+10+2550+326400+652800+5110+20+2 =986893μs約為1s

整理得:延時時間=[(3*第一層循環+3)*第二層循環+3]*第三層循環+3 ⑩