單片機數(shù)據(jù)通信：模擬SPI數(shù)據(jù)傳輸
本文是以時鐘芯片DS1302為例子來分析時序圖并寫出代碼。DS1302是采用SPI三線接口與單片機進行同步通信。重點分析單字節(jié)讀時序，單字節(jié)寫時序，寄存器讀時序，寄存器寫時序，并完成4個函數(shù)。完整代碼以及仿真圖下載地址：http://pan.baidu.com/s/1ntM5Kgh
上圖為寄存器讀時序，為什么先貼出這個圖呢，因為讀寄存器包含了單字節(jié)的寫以及單字節(jié)的讀。從圖上可以看出，讀DS1302的寄存器是先寫入一個地址，然后再去讀一個字節(jié)。那么就可以根據(jù)這個圖來完成單字節(jié)的讀寫時序分析以及代碼的編寫。
單字節(jié)寫時序
圖1可以告訴我們，在時鐘的上升沿是寫入數(shù)據(jù)，是從低位開始寫入。還有一個需要注意的地方是寫字節(jié)和讀字節(jié)連接處，從圖中可以看出，當最后一個位寫入后，接下來的一個下降沿就開始讀數(shù)據(jù)了，在代碼編寫時要注意這一點，不然讀數(shù)據(jù)就會出錯。先看看下面的代碼：
void dsWriteByte(u8 dat) //寫入字節(jié)
{
u8 i;
for(i = 0;i < 8;i++)
{
if(dat & 0x01) ds1302IOStatu(1);
else ds1302IOStatu(0); //低位先寫入，根據(jù)要寫入的數(shù)據(jù)確定IO的電平
ds1302CLKStatu(0);
ds1302CLKStatu(1); //產生上升沿寫入數(shù)據(jù)
dat >>= 1; //移位，準備下一位
}
} //寫一個字節(jié)后，此時時鐘腳是高電平
單字節(jié)讀時序
同樣是根據(jù)圖1可以看出是下降沿讀取數(shù)據(jù)，低位先被讀取。根據(jù)這個信息編寫如下代碼：
u8 dsReadByte() //讀一個字節(jié)
{
u8 i,tmp = 0;
for(i = 0;i < 8;i++)
{
ds1302CLKStatu(1);
tmp >>= 1; //移位
ds1302CLKStatu(0); //產生下降沿
if(ds1302_IO) tmp |= 0x80; //讀取一位數(shù)據(jù)
}
return tmp; //返回數(shù)據(jù)
}
寄存器讀時序
上面完成了單字節(jié)讀寫函數(shù)，根據(jù)圖1來完成讀寄存器的代碼。這時就的控制RST腳了。由時序圖可以看出，寫一個字節(jié)和讀一個字節(jié)時，RST腳都是高電平狀態(tài)，那么根據(jù)這些信息就完成如下代碼：
u8 dsReadReg(u8 addr) //讀寄存器
{
u8 tmp;
ds1302RSTStatu(1); //拉高RST腳之后再完成寫字節(jié)和讀字節(jié)
dsWriteByte(addr); //寫地址
tmp = dsReadByte(); //讀字節(jié)
ds1302RSTStatu(0); //最后拉低RST腳，和圖1的時序相同
tmp = (tmp >> 4) * 10 + (tmp & 0x0f); //這個是數(shù)據(jù)類型轉換
return tmp; //返回數(shù)據(jù)
}
寄存器寫時序
上圖為寄存器寫時序，拉高RST腳后，寫入地址再寫入數(shù)據(jù)最后拉低RST腳，這樣就完成了寫寄存器操作。完成以下的代碼：
void dsWriteReg(u8 addr,u8 dat) //寫寄存器
{
ds1302RSTStatu(1); //拉高RST腳
dsWriteByte(addr); //寫入地址
dsWriteByte(dat); //寫入數(shù)據(jù)
ds1302RSTStatu(0); //拉低RST腳
}
四個時序到此就分析結束了，再回頭看看編寫的代碼都是依據(jù)時序得來的，學會分析時序圖就可以寫出屬于自己的代碼了，同樣可以依據(jù)時序圖來檢查代碼的錯誤。了解了這部分的時序分析，推薦大家利用模擬SPI的通信方式編寫xpt2046的讀寫函數(shù)。
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