【正文】 , WRNBYTE 。 非應答位則重發(fā) MOV R1, MTD WRDA: MOV A, @R1 LCALL WRBYTE LCALL CACK JB F0, WRNBYTE INC R1 DJNZ R3, WRDA LCALL STOP RET 第 5章 單片機串行口功能擴展 在使用本子程序時 , 占用資源為 R1和 R3, 但需調(diào)用 STA、 STOP、 WRBYTE和 CACK子程序 , 而且使用了一些符號單元。 在使用這些符號單元時 , 應在片內(nèi) RAM中分配好地址。 這些符號單元有 : MTD: 主節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 。 SLA: 外圍器件尋址字節(jié)存放單元 。 NUMBYT: 發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)存放單元。 在調(diào)用本子程序之前 , 必須將要發(fā)送的 N字節(jié)數(shù)據(jù)依次存放在以 MTD為首地址的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。 在調(diào)用本子程序后 , N字節(jié)數(shù)據(jù)依次傳送到外圍器件內(nèi)部相應的地址單元中。 第 5章 單片機串行口功能擴展 (9) 從外圍器件讀取 N字節(jié)數(shù)據(jù)子程序 RDNBYT。 在 I2C總線系統(tǒng)中 , 主控器按主接收方式從外圍器件中讀出 N字節(jié)數(shù)據(jù)的操作格式如下 : 其中 : A 為非應答位 , 主節(jié)點在接收完 N字節(jié)后 , 必須發(fā)送一個非應答位 。 SLA R 為外圍器件尋址字節(jié) (讀 )。 第 5章 單片機串行口功能擴展 按照上述操作格式所編寫的通用 N字節(jié)接收子程序(RDNBYTE)如下 : RDNBYTE: MOVR3, NUMBYTE LCALL STA 。 發(fā)送啟動位 MOV A, SLA 。 發(fā)送尋址字節(jié) (讀 ) LCALL WRBYTE LCALL CACK 。 檢查應答位 JB F0, RDNBYTE 。 非正常應答時重新開始 RDN: MOV R1, MRD 。 接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 MRD入 R1 第 5章 單片機串行口功能擴展 RDNl: LCALL RDBYTE 。 讀入一字節(jié)到接收數(shù)據(jù) 緩沖區(qū)中 MOV @R1, A DJNZ R3, ACK 。 N字節(jié)讀完了嗎 ?未完轉(zhuǎn) ACK LCALL NMACK 。 N字節(jié)讀完發(fā)送非應答位 A LCALL STOP 。 發(fā)送停止信號 RET 。 子程序結(jié)束 ACK: LCALL MACK 。 發(fā)送應答位 INC R1 。 指向下一個接收數(shù)據(jù)緩沖單元 SJMP RDN1 。 轉(zhuǎn)讀入下一個字節(jié)數(shù)據(jù) 第 5章 單片機串行口功能擴展 在使用 RDNBYTE子程序時 , 占用資源 R1和 R3, 但需調(diào)用 STA、 STOP、 WRBYTE、 RDBYTE、 CACK、 MACK和 NMACK等子程序 , 并滿足這些子程序的調(diào)用要求。 RDNBYTE子程序中使用了一些符號單元 , 除了在 RNDYTE子程序中使用過的 SLA、 MTD和 NUMBYTE外 , 還有以下兩個 : SLA: 器件尋址 (讀 )存放單元 。 MRD: 主節(jié)點中數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)首址 。 第 5章 單片機串行口功能擴展 在調(diào)用 RDNBYTE子程序后 , 所指定首地址中的 N字節(jié)數(shù)據(jù)將被讀入片內(nèi)以 MRD為首址的數(shù)據(jù)緩沖器中。 在主程序初始化中 , 應有如下形式的語句 : SDA BIT SCL BIT MTD EQU 30H 。 MTD: 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 MRD EQU 40H 。 MRD: 接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址 SLA EQU 60H 。 SLA: 尋址字節(jié) SLAR／ W的存放單 元 NUMBYTE EQU 6lH 。 NUMBYTE: 傳送字節(jié)數(shù)存放單 元 第 5章 單片機串行口功能擴展 SPI總線接口 SPI(Serial Peripheral Interface, 串行外圍設備接口 )是由Motorala公司提出的一種基于四線制的同步串行總線。 SPI總線接口在速度要求不高、 低功耗、 需保存少量參數(shù)的智能化儀器儀表及控制系統(tǒng)中得到了廣泛應用。 第 5章 單片機串行口功能擴展 1. SPI總線單主系統(tǒng)的組成 SPI總線通信基于主從配置 , 它有以下 4個信號 : MOSI: 主器件數(shù)據(jù)輸出 , 從器件數(shù)據(jù)輸入 。 MISO: 主器件數(shù)據(jù)輸入 , 從器件數(shù)據(jù)輸出 。 SCLK: 時鐘信號 , 由主器件產(chǎn)生 。 SS: 從器件使能信號 , 由主器件控制。 第 5章 單片機串行口功能擴展 SPI總線系統(tǒng)可直接與各個廠家生產(chǎn)的多種標準外圍器件接口。 外圍器件可包括 EEPROM、 FLASH、 實時時鐘、 AD轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器等。 使用 SPI總線可很方便地構(gòu)成主 從分布式系統(tǒng)。 圖 SPI總線典型結(jié)構(gòu)示意圖。 第 5章 單片機串行口功能擴展 圖 SPI總線外圍擴展結(jié)構(gòu)示意圖 第 5章 單片機串行口功能擴展 單片機與外圍擴展器件連接時 , SCK、 MOSI、 MISO上都是同名端相連。 帶 SPI接口的外圍器件都有從屬片選擇端SS。 在擴展多個 SPI外圍器件時 , 單片機應通過相應 I/O端分時選通外圍器件。 當系統(tǒng)中有多個 SPI接口的單片機時 , 應區(qū)別其主從地位 , 在某一時刻只能有一個單片機為主器件。 主控器件控制數(shù)據(jù)向 1個或多個外圍器件傳送 , 從器件只能在主機發(fā)命令時 , 接收或向主機傳送數(shù)據(jù)。 其數(shù)據(jù)的傳遞格式是高位 (MSB)在前 , 低位 (LSB)在后。 SPI總線時序如圖 。 第 5章 單片機串行口功能擴展 圖 SPI總線工作時序 第 5章 單片機串行口功能擴展 SPI系統(tǒng)可工作在全雙工方式下 , 主 SPI的時鐘信號(SCK)使傳輸同步 , 移位寄存器中的數(shù)據(jù)位在 SCK下降沿從輸出引腳 (MOSI)輸出 。 在 SCK上升沿從輸入引腳 (MISO)接收的數(shù)據(jù)逐位移到移位寄存器 , 發(fā)送一個字節(jié)后 , 從另一個外圍器件接收的字節(jié)數(shù)據(jù)進入移位寄存器中。 對具有 SPI總線控制器的單片機而言 , 可方便地以規(guī)定時序工作。 第 5章 單片機串行口功能擴展 2. 51單片機串行擴展 SPI外設的接口方法舉例 對于沒有 SPI接口的 51單片機來說 , 可使用硬件和軟件來模擬 SPI的操作 , 包括串行時鐘、 數(shù)據(jù)輸入和輸出。 下面以 51單片機與具有 SPI總線的 EEPROM芯片 MCM2814為例來說明接口連接和模擬程序設計。 第 5章 單片機串行口功能擴展 圖 51單片機與 SPI器件連接示例 第 5章 單片機串行口功能擴展 MCM2814芯片的 SPI總線信號可連接于 51單片機的四條I/O線上 , 在 I/O線上輸出相應的時序信號來控制數(shù)據(jù)傳輸操作。 51單片機與 SPI接口連接如圖 。 第 5章 單片機串行口功能擴展 根據(jù)圖 SPI總線工作時序 , 輸出數(shù)據(jù)時 , SCK()信號由高變低 , MOSI()高電平為 1, 低電平為0, 8個循環(huán)完成一字節(jié)的輸出。 輸入數(shù)據(jù)時 , SCK()信號由低變高 , MISO()高電平為 1, 低電平為 0, 8個循環(huán)完成一字節(jié)的輸入。 第 5章 單片機串行口功能擴展 下面為 MCU串行輸出子程序 SPIOUT, 功能為將 51單片機中 R0寄存器的內(nèi)容傳送到 MCM2814的 SPISI線上 : SPIOUT: 。 使 (時鐘 )輸出為 1 CLR 。 選擇從機 MOV R1, 07H 。 置循環(huán)次數(shù) MOV A, R0 。 1字節(jié)數(shù)據(jù)送累加器 ACC MOV , C SPIOT1: CLR 。 使 (時鐘 )輸出為 0 NOP 。 延時 第 5章 單片機串行口功能擴展 NOP RLC A 。 左移累加器 ACC最高位至 C MOV , C 。 進位 C送從機 SPISI輸入線上 SETB 。 使 (時鐘 )輸出為 1 DJNZ R1, SPIOTl 。 判斷是否循環(huán) 8次 (1字節(jié)數(shù)據(jù) ) RET 。 返回 第 5章 單片機串行口功能擴展 下面為 MCU串行輸入子程序 SPIIN, 功能為從MCM2814的 SPISO線上接收 1字節(jié)數(shù)據(jù)并放入寄存器 R0中 : SPIIN: CLR 。 使 (時鐘 )輸出為 0 CLR 。 選擇從機 MOV R1, 08H 。 置循環(huán)次數(shù) SPIN1: SETB 。 使 (時鐘 )輸出為 1 NOP 。 延時 NOP 第 5章 單片機串行口功能擴展 MOV C, 。 從機輸出 SPISO送進位 C RLC A 。 左移至累加器 ACC CLR 。 使 (時鐘 )輸出為 1 DJNZ R1, SPIN1 。 判斷是否循環(huán) 8次 (1字節(jié)數(shù)據(jù) ) MOV R0, A 。 1字節(jié)數(shù)據(jù)送 R0 RET 。 返回 第 5章 單片機串行口功能擴展 下面是 MCU串行輸入／輸出子程序 SPIIO, 功能為將 51單片機中 R0寄存器的內(nèi)容傳送到 MCM2814的 SPISI中 , 同時從MCM2814的 SPISO接收 1字節(jié)數(shù)據(jù)存入 R0中 : SPIIO: CLR 。 使 (時鐘 )輸出為 0 CLR 。 選擇從機 MOV R1, 08H 。 置循環(huán)次數(shù) MOV A, R0 。 1字節(jié)數(shù)據(jù)送累加器 ACC SPIOI: SETB 。 使 (時鐘 )輸出為 0 NOP 。 延時 NOP 第 5章 單片機串行口功能擴展 MOV C, 。 從機輸出 SPI送進位 C RLC A 。 左移累加器 ACC最高位至 C MOV , C 。 進位 C送從機輸入 CLR 。 使 (時鐘 )輸出為 0 DJNZ Rl, SPIOI 。 判斷是否循環(huán) 8次 (1字節(jié)數(shù)據(jù) ) MOV R0, A RET 。 返回 第 5章 單片機串行口功能擴展 以上子程序適用于在串行時鐘的上升沿輸入和下降沿輸出的各種串行外圍接口芯片 , 如 8位或 10位 A／ D芯片 , 74LS系列輸出芯片等。 對于下降沿輸入、 上升沿輸出的各種串行外圍接口芯片 , 只需改變 , 即輸出 0, 再輸入1。 再輸出 0, …, 則這些子程序也同樣適用。 第 5章 單片機串行口功能擴展 單總線 (1 Wire)接口 1. 單總線技術簡介 單總線是美國達拉斯半導體公司 (DALLAS)推出的外圍擴展總線 , 它將地址線、 數(shù)據(jù)線、 控制線、 電源線合為一根信號線 , 允許在這根線上掛接數(shù)百個測控對象。 在單總線上掛接的測控對象使用的芯片 , 每個都有一個 64位的ROM(也稱之為身份證號 ), 確保掛接在單總線上后 , 可以被唯一地識別出來 , 這是定位和尋址器件實現(xiàn)單總線測控功能的前提條件。 第 5章 單片機串行口功能擴展 ROM中含有 CRC校驗碼 , 能確保數(shù)據(jù)交換可靠 。 芯片內(nèi)還有收、 發(fā)控制和電源存儲電路 , 一般不用另附電源。 這些芯片在控制地點就把模擬信號數(shù)字化 , 單總線上傳送的是數(shù)字信號 , 使系統(tǒng)的抗干擾能力好 , 可靠性高。 單總線系統(tǒng)是由一個總線命令者和一個或多個從者組成的計算機應用系統(tǒng)。 系統(tǒng)按單總線協(xié)議規(guī)定的時序和信號波形進行初始化、 識別器件和交換數(shù)據(jù)。 第 5章 單片機串