;利用超声波测距，都是统计超声波发出_到_接收的时间，然后再换算成距离

;对于时间的统计，通常都是使用计数器完成

;超声波发射后，启动计数器，收到回波后，取出计数值进行换算

;

;51单片机内部的计数器，是对机器周期进行计数的

;它的数值，和距离之间，有什么关系呢 ？

;--------------------------------------------------------

;当晶振频率是 12MHz，它的机器周期正好是 1us

;所以，单片机计数器中的计数值即代表微秒的个数

;

;假设声波的速度是 333m/s，那么，用微秒数除以 6，马上即可得到距离的毫米数

;即，计数器中的值为: 0~65535，除以 6 后，距离即为: 0~10922(mm)

;

;推导如下：

;

; 1s 对应路程 0.333 km = 1/3 km

; 1ms 对应路程 0.333 m = 1/3 m

; 1us 对应路程 0.333 mm = 1/3 mm

;

; 1us : 距离 1/6 mm

; 6us : 距离 1 mm

;

; 1/6，即为每个机器周期T(即微秒)代表的距离数值(mm)

;

;--------------------------------------------------------

;当晶振频率是 11.0592MHz，它的机器周期则是 1.085us

;(T = 12 / 11.0592 = 1 / 0.9216 = 1.0850694444...us)

;

;时间长了，路程就远了，如果仍然按照除以 6 计算，得出的结果将偏小

;仍然这么算，好像是把声速降低了，降为：0.3072mm/us

;

;那么，用机器周期的个数乘以 1.085/6，才能得出正确的距离毫米数值

;

; 1.085/6，即为每个机器周期T(@11.0592MHz)的距离(mm)

;

;--------------------------------------------------------

;空气中的声速和环境温度、气压都有关系，并不一定总是 333m/s

;一般来说，310~345m/s 都是合理的数值

;因此，计算距离，算法并不是唯一的

;

;在网上，可以买到多种超声波测距的实验板，其中的程序的算法，花样百出

;有除以 59 (或 60) 得出厘米数的；也有先乘以 17，再除以 100 的；

;还有一个是乘以 12，再除以 58 的，这么算，其声速已经是 400 多米了 !

;只是因为它的测距范围较小，误差虽大，也难以看出来。

;

;其实，除以 6，是最简单、准确的算法

;已经用了多年，在网上却没有见到一个 ! 呵呵

;--------------------------------------------------------

;很多人都是用 C 语言编程，编程虽省事，单片机执行起来却要多费时

;网上的多数程序，算出来距离，再送去显示，都要用几个甚至上百毫秒

;这么低的效率，使得多检测几次取平均值的想法，都不好实现

;

;其实，用汇编语言编程，效率是最高的

;两个字节除以 6，编写一个两字节除以一字节的程序，仅仅用 300 多微秒(12MHz)即可

;

;两个字节乘以 1.085/6，这就要费点心思，仔细琢磨琢磨算法了...

;最好是把分子、分母同时扩大多少多少倍，找个好算的数字...

;除以 6，并非是容易计算的，学过二进制的都知道，右移一位，就是除以 2

;除以 2、4、...，2 的整数倍，计算起来才是最简单的

;除以 256，那就最简单了

;

;好吧，那就先乘以 43，再除以 256，这就和乘以 1/6 相差无几了

;这种算法，声速是 335m/s；在 11.0592MHz 时，声速相当于 309.6m/s，偏小

;

;乘以 1.085/6，又该怎样算呢？

;看看下表吧：

;---------------------------------------------------

; 算法 | 结果距离(mm) | 相当于声速(m/s)

;----------+--------------+---@12MHz----+-@11.0592--

; 1 / 6 | 0.16666... | 333.333... | 307.2

; 41 / 256 | 0.16015625 | 320.3125 | 295.2

; 42 / 256 | 0.1640625 | 328.125 | 302.4

; 43 / 256 | 0.16796875 | 335.9375 | 309.6

; 44 / 256 | 0.171875 | 343.75 | 316.8

; 45 / 256 | 0.17578125 | 351.5625 | 324.0

; 46 / 256 | 0.1796875 | 359.375 | 331.2

; 47 / 256 | 0.18359375 | 367.1875 | 338.4

; 48 / 256 | 0.1875 | 375.00 | 345.6

; 49 / 256 | 0.19140625 | 382.8125 | 352.8

;---------------------------------------------------

;

;这个表，表示出了计算因子和声速的关系

;这个表，是用 EXCEL 算出来的，百度的格式有点乱，能看明白吗 ？

;如果是 12MHz，可以乘以 42、43 或 44

;如果是 11.0592MHz，可以乘以 46、47 或 48

;在表中，可看出不同的取值所对应的声速

;

;把两个字节的计数值，乘以 47，可以得到三个字节

;除以 256，那就太简单了，算都不用算，直接把最低 8 位扔掉就完了

;剩下的两个字节，就是乘以 47，再除以 256 的结果

;程序如下：

;--------------------------------------------------------

VAR_SOUND EQU 47 ;42, 43, 44 适用于 12MHz

;46, 47, 48 适用于 11.0592MHz

;入口：R2R3 = 0~65535

;出口：R2R3 = R2R3 * 47 / 256 ≈ R2R3 * 1.085/6

R23DIV6:

MOV A, R3

MOV B, #VAR_SOUND

MUL AB

; MOV R3, A ;低八位就不要了

MOV R3, B ;R3 = (R3 * 47)的高八位

MOV A, R2

MOV B, #VAR_SOUND

MUL AB ;R2 * 47

ADD A, R3 ;加上刚才的

MOV R3, A ;R3 = (R2R3 * 47)的中八位

CLR A

ADDC A, B

MOV R2, A ;R2 = (R2R3 * 47)的高八位

RET ;全部程序共 23T

;--------------------------------------------------------

;这是计算距离的最快算法

;仅仅才用了 23 微秒(12MHz)，就能达到别人需要几千微秒才能达到的目的

;

;这个程序，甚至比前面所说的除以 6，还要快近十倍

;

;程序中，VAR_SOUND 的数值，可以根据实际情况的需要进行选择

;也可以用一个寄存器，根据当时检测的温度进行变化，进行温度修正

;

;本程序，距离计算的精度是最高的

;合理选择 VAR_SOUND 的值，如 46、47、48，再按照这个算法来计算

;理论上的量化误差是 (1/256)/2 = 1/512，即小于千分之二

;其它的算法，虽然各有各的理由，但是计算的结果，精度绝不会比这个用汇编写的高

;--------------------------------------------------------