【正文】 5. 常用模擬 SPI總線的應用子程序有哪些？ Q amp。 習 題 1. 串行擴展與并行擴展相比的主要優(yōu)點是什么？ 2. 簡述 I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸方法。 ? Microware總線 是串行同步雙工通訊接口。 ? USB總線 是計算機串行通信協(xié)議。 模擬 SPI總線 的應用程序也可使沒有 SPI總線的單片機也能使用 I2C總線技術?？芍苯优c多種標準外圍器件直接接口，采用 SPI設備可簡化電路設計。 ? SPI總線 是同步串行外設接口。它用兩根線實現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，可方便地構成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。結束 TLC5615的操作 ,同時將轉換數(shù)據(jù)代碼存入 10位 DA寄存器 ,啟動新一輪的 DA轉換 RET DELAY： …(略 ) RET 參考程序 本章小結 ? 單片機中目前常用的串行擴展總線和接口可分為以下幾類： UART串行擴展接口、 I2C總線、 SPI總線、 Microware總線、 1wire總線、USB總線和 CAN總線。最高位移向 TLC5615 MOV DIN, C SETB SCLK 。裝入低 8位數(shù)據(jù) LPL： LCALL DELAY 。最高位移向 TLC5615 MOV DIN,C SETB SCLK 。裝入高 8位數(shù)據(jù) LPH： LCALL DELAY 。準備操作 TLC5615 CLR CS5615 。 A T 8 9 C2 0 5 1 P 1 .1 P 1 .2 P 1 .3 T L C5 6 1 5 D IN SCL K CS SPI串行擴展應用實例 AT89C2051將片內(nèi) RAM30H、 31H單元中的 16位數(shù)據(jù)傳送到TLC5615的參考程序如下： DIN BIT 。 ? 因 AT89C2051沒有 SPI接口，可用軟件的辦法來模擬 SPI的總線操作。 16位移位寄存器中間的 10位數(shù)據(jù)在上升沿的作用下輸入 10位的 D/A寄存器供給 D/A轉換。 ? TLC5615最大的 串行時鐘速率 不超過 14MHz， 10位 DAC的建立時間為 ，通常更新速率限制至 80kHz以內(nèi)。在 TLC5615芯片上電時，內(nèi)部電路把 D/A寄存器復位為 0。 TLC5615內(nèi)部結構如下圖所示。 SPI串行擴展應用實例 【 例 3】 將 AT89C2051片內(nèi) RAM30H、 31H單元中的 16位數(shù)據(jù)通過SPI總線接口傳送到數(shù) /模轉換器 TLC5615。 ? 對于下降沿輸入、上升沿輸出的各種串行外圍接口芯片，只要改變 ，這些子程序也同樣適用。使 (時鐘 )輸出為 1 DJNZ R1,SPIIO1 。左移至累加器 A最高位至 C MOV ,C 。延時 NOP MOV C, 。8位數(shù)據(jù)送累加器 A SPIIO1： CLR 。選擇從機 MOV R1,08H 。參考程序如下： SPIIO： SETB 。使 (時鐘 )輸出為 1 DJNZ R1,SPIOUT1 。左移至累加器 A最高位至 C MOV ,C 。使 (時鐘 )輸出為 0 NOP 。置循環(huán)次數(shù) MOV A,R0 。使 (時鐘 )輸出為 1 CLR 。8位數(shù)據(jù)送 R0 RET 2. MCU串行輸出子程序 SPIOUT 將 MCS–51單片機中 R0寄存器的內(nèi)容傳送到 AT25040的 SI端。使 (時鐘 )輸出為 1 DJNZ R1,SPIIN1 。從機輸出送進位 C RLC A 。使 (時鐘 )輸出為 0 NOP 。選擇從機 MOV R1,08H 。參考程序如下： SPIIN： SETB 。下面給出模擬 SPI串行輸入、串行輸出和串行輸入 /輸出的 3個子程序。 ? Atmel公司生產(chǎn)的 EEPROM具有 SPI接口，存儲容量為 4Kb的AT25040就有 SPI接口， MCS–51系列單片機與 AT25010的 SPI總線接口接線如下圖所示。 ? 應用： 在 MCS–51系列等不具有 SPI接口的單片機組成的智能儀器和工業(yè)測控系統(tǒng)中，當傳輸速度要求不是太高時，使用 SPI總線可以增加應用系統(tǒng)接口器件的種類，提高應用系統(tǒng)的性能。 ? SPI主模塊和與之通信的外設間時鐘相位和極性應該一致。 ? 時鐘相位 (CPHA)能夠用于選擇兩種不同的傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。 ? 時鐘極性 (CPOL)對傳輸協(xié)議沒有重大的影響。 SPI總線接口電路結構如下圖所示。 ? 由于 SPI系統(tǒng)總線只需 3根公共的時鐘數(shù)據(jù)線和若干位獨立的從機選擇線，在 SPI從設備較少而沒有總線擴展能力的單片機系統(tǒng)中使用特別方便。 參考子程序 ICW： LCALL START ；發(fā)送起始信號 ICWLP1： MOV A，＃ 0A0H ； 10100000B器件地址碼， LCALL WOBYT ；發(fā)送器件地址 LCALL TACK ；檢查應答位 JB 30H， ICWLP1 ；無應答位，重發(fā) ICWLP2： MOV A，＃ 50H ； 50H為待寫存儲單元首地址 LCALL WOBYT ；發(fā)送待寫存儲單元地址 LCALL TACK ；檢查應答位 JB 30H， ICWLP1 ；無應答位，重發(fā) MOV R5， 8 ；待發(fā)送數(shù)據(jù)塊的長度 MOV R0， 40H ； 40H為第一個數(shù)據(jù)的首地址 ICWLP3： MOV A， R0 ；讀一個字節(jié)數(shù)據(jù) LCALL WOBYT ；發(fā)送 LCALL TACK ；檢查應答位 JB 30H， ICWLP1 ；無應答位，重發(fā) INC R0 ；指向下一個要發(fā)送的數(shù)據(jù) DJNZ R5， WLP2 ；要發(fā)送數(shù)據(jù)未發(fā)完，再發(fā)送 LCALL STOP ；全部數(shù)據(jù)發(fā)完，停止 LCALL DELAY ；延時，等待 AT24C01內(nèi)部寫操作 RET ；返回 SPI串行擴展接口 ? SPI總線的結構原理 ? SPI總線的軟件模擬 ? SPI串行擴展應用實例 SPI總線的結構原理 ? SPI總線系統(tǒng)是一種 同步串行外設接口 ，允許 MCU與各種外圍設備以同步串行方式進行通信來交換信息。 ? 將 AT89C2051片內(nèi) RAM40H～ 47H單元中的八個 8位數(shù)據(jù)通過I2C總線接口傳送到存儲器 AT24C01的 50H～ 57H單元中，參考子程序如下。此時 AT89C2051必須產(chǎn)生一個與此確認位相應的時鐘脈沖。若此位為 1，下一字節(jié)進行讀操作 (R)；此位為 0，下一字節(jié)進行寫操作 (W)。通過器件地址碼的第 2位和第 1位，可以選擇數(shù)據(jù)讀寫的頁面。此三個控制位用于選片或者內(nèi)部頁面選擇。 AT24C01的器件地址碼為 1010， 1010 表示從器件為串行E2PROM。 AT24C01寫 N個字節(jié)數(shù)據(jù)的操作時序如下圖所示， AT24C01讀 N個字節(jié)數(shù)據(jù)的操作時序如下圖所示。 I2C總線的時鐘線 SCL， I2C總線的數(shù)據(jù)線 SDA。 1 2 3 4 5 6 7 8 A0 A1 V SS V CC A2 S CA S CL WP I2C串行擴展應用實例 AT89C2051與 AT24C01通過串行總線接口傳送數(shù)據(jù)的接線如下圖所示。 ? WP：寫保護