單片機系統(tǒng)設計 省賽獲獎

*單片機系統(tǒng)設計（C51版）*應用電子系3SPI總線與應用1.SPI總線概念SPI接口的全稱是“SerialPeripheralInterface”,意為串行外圍接口SPI接口主要應用在EEPROM,FLASH,實時時鐘,AD轉換器,數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器。*應用電子系42.SPI接口協(xié)議簡介利用時鐘線對數(shù)據(jù)位進行同步，時鐘的上升沿或下降沿鎖存數(shù)據(jù)四線制SPI：CS,SCK,MOSI,MISO。全雙工，收發(fā)可同時進行。三線制SPI：CS,SCK,DIO。半雙工，只能分時進行收發(fā)。*應用電子系5一主多從的連接模式*應用電子系63.SPI接口時序圖SPI時序圖舉例：四線制,低電平使能,上升沿鎖存,先發(fā)送最高位*應用電子系7#include<reg51.h>#include<intrins.h>sbitSCK=P1^0;sbitMOSI=P1^1;sbitMISO=P1^2;sbitSS1=P1^3;#definedelayNOP(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}; *應用電子系8voidSPISendByte(unsignedcharch){unsignedcharidatan=8;SCK=1;SS1=0;while(n--){delayNOP();SCK=0;

if((ch&0x80)==0x80){MOSI=1;}else{MOSI=0;}delayNOP();ch=ch<<1;SCK=1;}}*應用電子系9unsignedcharSPIreceiveByte(){unsignedcharidatan=8;unsignedchartdata;SCK=1;SS1=0;while(n--){delayNOP();SCK=0;delayNOP(); tdata=tdata<<1;if(MISO==1)tdata=tdata|0x01;elsetdata=tdata&0xfe;SCK=1;}return(tdata);}*應用電子系10unsignedcharSPIsend_receiveByte(unsignedcharch){unsignedcharidatan=8;unsignedchartdata;SCK=1;SS1=0;while(n--){delayNOP();SCK=0;delayNOP();{tdata=tdata<<1; if(MISO==1)tdata=tdata|0x01;elsetdata=tdata&0xfe;}*應用電子系11{if((ch&0x80)==0x80) {MOSI=1;}else{MOSI=0;}ch=ch<<1;}SCK=1;}return(tdata);}*應用電子系123.SPI接口ADCTLC549

TLC549:8位串行AD芯片

*應用電子系13#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDAT=P1^7;sbitCS=P1^6;sbitCLK=P1^5;ucharTLC549ADC(void){uchari,x;CLK=0;DAT=1;CS=0;for(i=0;i<8;i++){CLK=1; x<<=1; if(DAT==1)x++; CLK=0; } CS=1; return(x);}*應用電子系144.SPI接口DACTLC5615

TLC5615

TLC5615:10位串行DA芯片

*應用電子系15如何編程？

八位如何傳輸數(shù)字信號？

TLC5615為十位DAC，如何修改？主機發(fā)起一次數(shù)據(jù)讀寫主機輸出時鐘主機發(fā)送的數(shù)據(jù)(10位)*應用電子系16#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitK1=P3^7;sbitK0=P3^6;sbitDAT=P2^5;sbitDAC=P2^6;sbitDCK=P2^7;voidTLC5615(uintj){uchari;DCK=0;DAC=0;j=j<<6;for(i=0;i<10;i++){j=j<<1;DAT=CY;DCK=0;DCK=1;}DCK=0;DAC=1;}DINCSSCLK*應用電子系17voiddelay(uintt){while(t--);}voidmain(){unsignedintm;K1=1;K0=1;P1=0xff;while(1){m=P1*4;if(!K0)m+=1;if(!K1)m+=2; TLC5615(m);delay(50000);}}*應用電子系185.串行時鐘芯片DS1302功能介紹：電子萬年歷基本原理：外接32768Hz的晶振。提供秒、分、時、天、星期、月、年等的數(shù)值以及閏年調整的能力。DS1302的時間信息以寄存器的形式存儲，通過SPI接口讀寫操作，獲得時間與設定時間。可外接備份電池，保證掉電后時間不丟失*應用電子系195.串行時鐘芯片DS1302*應用電子系205.串行時鐘芯片DS1302*應用電子系215.串行時鐘芯片DS1302*應用電子系225.串行時鐘芯片DS1302*應用電子系236.DS1302和單片機連接圖*應用電子系247．DS1302的程序控制程序組成#defineucharunsignedcharsbitSCK=P3^6; /*實時時鐘時鐘線引腳*/sbitRDA=P3^4;/*實時時鐘數(shù)據(jù)線引腳*/sbitRST=P3^5;/*實時時鐘復位線引腳*/*應用電子系25功能:往DS1302寫入1Byte數(shù)據(jù)voidWrite_Ds1302_Byte(unsignedchartemp){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++) //循環(huán)8次寫入數(shù)據(jù)

{ SCK=0;SDA=temp&0x01;//每次傳輸?shù)妥止?jié)

temp>>=1; //右移一位

SCK=1;//上升沿寫有效

}}

*應用電子系26往DS1302寫入數(shù)據(jù)*應用電子系27voidWrite_Ds1302(unsignedcharaddress,unsignedchardat)

{ RST=0; SCK=0; delayus(2); RST=1; //啟動

delayus(2); Write_Ds1302_Byte(address); //發(fā)送地址

Write_Ds1302_Byte(dat); //發(fā)送數(shù)據(jù)

RST=0; //恢復}*應用電子系28從DS1302讀取1Byte數(shù)據(jù)ucharRead_DS1302_Byte(void){uchari,temp;for(i=0;i<8;i++) //循環(huán)8次讀取數(shù)據(jù)

{ if(SDA)temp|=0x80;//每次傳輸?shù)妥止?jié)

SCK=1;//讀數(shù)據(jù)，下降沿有效

temp>>=1; //右移一位

delayus(2); SCK=0; } return(temp);}*應用電子系29讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)*應用電子系30unsignedcharRead_Ds1302(unsignedcharaddress){ uchari,temp; RST=0; delayus(2); SCK=0; delayus(2); RST=1; delayus(2); Write_Ds1302_Byte(address);//讀數(shù)據(jù)之前要先寫地址

temp=Read_Ds1302_Byte();//讀出數(shù)據(jù)返回}*應用電子系31設置初始時間voidSet_RTC(void)//設定初始時間{ unsignedchari,tmp; Write_Ds1302(0x8E,0X00); //解除寫禁止

Bcd_to_Hex();//BCD碼轉換為16進制

for(i=0;i<7;i++) //7次寫入秒分時日月周年

{ Write_Ds1302(write_rtc_address[i],tmp_time[i]); } Write_Ds1302(0x8E,0x80);//寫保護}*應用電子系32BCD轉16進制

voidBcd_to_Hex(void)讀取當前時間voidRead_RTC(void) //讀取當前時間*應用電子系33思考與實踐建立DS1302芯片的庫函數(shù)文件。有哪些主要功能函數(shù)？寫出這些函數(shù)并組成庫函數(shù)。設計基于DS1302的電子萬年歷。顯示年、月、日、星期、時、分、秒，外形自行設計。*應用電子系34I2C串行總線I2C總線始終和先進技術保持同步，并保持其向下兼容性。I2C總線采用二線制傳輸，一根是數(shù)據(jù)線SDA（SerialDataLine），另一根是時鐘線SCL（serialclockline），所有I2C器件都連接在SDA和SCL上，每一個器件具有一個唯一的地址。I2C總線是一個多主機總線，總線上可以有一個或多個主機（或稱主控制器件），總線運行由主機控制。*應用電子系35I2C總線支持多主（multi-mastering）和主從（master-slave）兩種工作方式。

*應用電子系36I2C總線通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，兩根線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關系。*應用電子系37I2C總線的數(shù)據(jù)傳送*應用電子系38I2C總線的構成及信號類型：構成： 數(shù)據(jù)線SDA

時鐘線SCL數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行б?guī)則：

1.SCL高電平期間，SDA保持不變，數(shù)據(jù)有效。

2.SCL低電平期間，SDA改變，數(shù)據(jù)變化有效。*應用電子系39應用方式：

1.標準硬件I2C端口(硬核)。

2.軟件模擬I2C端口(可編程用軟件實現(xiàn))。SDASCL單片機EEPROM普通I/O口普通I/O口單片機EEPROM*應用電子系40I2C總線的三種信號類型：

[開始信號]SCL高電平時，SDA產生高到低的下降沿跳變

[結束信號]SCL高電平時，SDA產生低到高的上升沿跳變

[應答信號]接收數(shù)據(jù)的器件在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的器件發(fā)出低電平信號，表示已收到數(shù)據(jù)。這個信號由接收數(shù)據(jù)的器件發(fā)出。發(fā)送端收到應答信號后，作出分析判斷。若未收到應答信號，則判斷為受控單元出現(xiàn)故障。*應用電子系41*應用電子系42時鐘線數(shù)據(jù)線下降沿開始位上降沿結束位數(shù)據(jù)位應答位時間軸*應用電子系43I2C總線的控制程序實現(xiàn)：/*I2C的啟動程序*/（時鐘線高時，數(shù)據(jù)線上升沿）VoidI2CStart(void) { SDA=1;//釋放數(shù)據(jù)線

SomeNOP();//延時

SCL=1;//時鐘線拉高

SomeNOP();//延時

SDA=0;//數(shù)據(jù)線拉低

SomeNOP();//延時

SCL=0;//時鐘線拉低

SomeNOP();//延時}*應用電子系44/*I2C的停止程序*/（時鐘線高時，數(shù)據(jù)線上升沿）voidI2CStop(void){ SDA=0; SomeNOP(); SCL=1; SomeNOP(); SDA=1; SomeNOP();}*應用電子系45/*I2C的應答程序*/voidACK(void) //Acknowledge信號{ SDA=0;//發(fā)送0，應答

SomeNOP(); SCL=1; SomeNOP();//產生時鐘高電平

SCL=0; SomeNOP();}*應用電子系46voidNACK(void) //沒有Acknowledge信號{ SDA=1;//發(fā)送1，非應答

SomeNOP(); SCL=1; SomeNOP();//產生時鐘高電平

SCL=0; SomeNOP();}*應用電子系47檢測應答位bitTestAck(){ bitErrorBit; SDA=1; SCL=1; ErrorBit=SDA; SCL=0; return(ErrorBit);}*應用電子系48寫8位數(shù)據(jù)bitWrite8Bit(unsignedcharinput){ unsignedchartemp; for(temp=8;temp!=0;temp--){ SDA=(bit)(input&0x80); SCL=1; SCL=0; input=input<<1; }}*應用電子系49讀8位數(shù)據(jù)unsignedcharRead8Bit(){ unsignedchartemp,rbyte=0; for(temp=8;temp!=0;temp--){ SCL=1; rbyte=rbyte<<1; r