1、工程導(dǎo)讀工程小結(jié)義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器義務(wù)3 SPI總線(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制工程九 單片機(jī)串行接口技術(shù)運(yùn)用 知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò) 工程九 單片機(jī)串行接口技術(shù)運(yùn)用 485總線(xiàn)通訊單片機(jī)串行接口RXD和TXD的運(yùn)用串口設(shè)置I2C總線(xiàn)通訊串行通訊接口芯片MAX487和MAX232I2C串行總線(xiàn)SPI串行總線(xiàn)SPI串行總線(xiàn)時(shí)鐘芯片DS1302的運(yùn)用方法I2C串行總線(xiàn)SPI總線(xiàn)通訊相關(guān)知識(shí)：串行通訊根本知識(shí)1、串行通訊簡(jiǎn)介 串行通訊是指一個(gè)數(shù)據(jù)的一切位按一定的順序和方式，一位一位地經(jīng)過(guò)串行輸入/輸出口進(jìn)展傳送，如圖9-2所示。由于串行通訊是按數(shù)據(jù)的逐位順序傳送

2、，在進(jìn)展串行通訊時(shí)，只需一根傳輸線(xiàn)。在傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)多且通訊間隔很長(zhǎng)時(shí)，這種傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)就顯得很突出了。 圖9-1 串行通訊方式義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊1異步通訊和同步通訊 串行通訊是將構(gòu)成數(shù)據(jù)或字符的每個(gè)二進(jìn)制碼位，按照一定的順序逐位進(jìn)展傳送，其傳送有兩種根本的通訊方式： 1 同步通訊方式 同步通訊的根本特征是發(fā)送與接納堅(jiān)持嚴(yán)厲的同步。由于串行傳送是逐位順序進(jìn)展的，為了商定數(shù)據(jù)是由哪一位開(kāi)場(chǎng)傳送，需求設(shè)定同步字符。這種方式速度快，但是硬件復(fù)雜。 2異步通訊方式 異步通訊方式規(guī)定了傳送格式，每個(gè)數(shù)據(jù)均以一樣的幀格式傳送。義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊

3、 異步通訊中一幀數(shù)據(jù)的格式如圖9-3所示，每幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停頓位組成，幀與幀之間用高電平分隔開(kāi)。 圖9-2 異步通訊中一幀數(shù)據(jù)的格式 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊異步通訊的字符幀也叫數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停頓位等4部分組成。 起始位：位于字符幀開(kāi)頭，只占一位，為邏輯0低電平，用于向接納設(shè)備表示發(fā)送端開(kāi)場(chǎng)發(fā)送一幀信息。 數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后，用戶(hù)根據(jù)情況可取5位、6位、7位或8位，低位在前，高位在后。 奇偶校驗(yàn)位：位于數(shù)據(jù)位之后，僅占一位，用來(lái)表征串行通訊中采用奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)，由用戶(hù)決議。 停頓位：位于字符幀最后，為邏輯1高電平。通常

4、可取1位、1.5位或2位，用于向接納端表示一幀字符信息曾經(jīng)發(fā)送完，也為發(fā)送下一幀作預(yù)備。義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊在異步通訊中，接納與發(fā)送之間必需有兩項(xiàng)規(guī)定： a) 幀格式的設(shè)定。即幀的字符長(zhǎng)度、起始位、數(shù)據(jù)位、停頓位，以及奇偶校驗(yàn)方式等的設(shè)定。例如，以ASCII碼傳送，7位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停頓位，奇校驗(yàn)方式。這樣，一幀的字符總數(shù)是10位，而一幀的有用信息是7位。 b) 波特率的設(shè)定。波特率反映了數(shù)據(jù)通訊位流的速度，波特率越高，數(shù)據(jù)信息傳送越快。常用的波特率有300、600、1200、2400、4800、9600、19200和38400等。 義務(wù)1 RS485串行

5、總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊2串行通訊中數(shù)據(jù)的傳送方向 串行通訊制式：?jiǎn)喂?a)、半雙工(b)和全雙工(c) (simplex half duplex full duplex)發(fā)送器A站接納器B站單工通訊(a)發(fā)收A站發(fā)收B站發(fā)收A站發(fā)收B站(b)(c)義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊2、單片機(jī)的串行接口 義務(wù)一 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊 89S52單片機(jī)內(nèi)部集成有一個(gè)功能很強(qiáng)的全雙工串行通訊口，設(shè)有2個(gè)相互獨(dú)立的接納、發(fā)送緩沖器，可以同時(shí)接納和發(fā)送數(shù)據(jù)。圖9-4是串行口內(nèi)部緩沖器的構(gòu)造，發(fā)送緩沖器只能寫(xiě)入而不能讀出，接納緩沖器只能讀出而不能寫(xiě)入，因此兩個(gè)緩沖器可

6、以共用一個(gè)地址99H。兩個(gè)緩沖器統(tǒng)稱(chēng)為串行通訊特殊功能存放器SBUF。 圖9-3 串行口內(nèi)部緩沖器的構(gòu)造 (1)控制存放器SCON98HSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI任務(wù)方式選擇多機(jī)通訊控制位允許串行接納位接納數(shù)據(jù)的第9位發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位接納中斷標(biāo)志發(fā)送中斷標(biāo)志9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H 設(shè)定任務(wù)方式、接納/發(fā)送控制以及設(shè)置形狀標(biāo)志 JBC RI ，rel 89S52的串行口設(shè)有兩個(gè)控制存放器： 串行控制存放器SCON和波特率選擇特殊功能存放器PCON。 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊SM0 SM1任務(wù)方式功能波特率0 0方式08位同步移位

7、存放器fosc/120 1方式110位UART可變1 0方式211位UARTfosc/64或fosc/321 1方式311位UART可變例：設(shè)串行口任務(wù)在方式1，允許接納，那么指令為： SCON=0 x5001010000B表9-2 串行口任務(wù)方式控制 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊3串行通訊中的奇偶校驗(yàn) 串行通訊的關(guān)鍵不僅是可以傳送數(shù)據(jù)，更重要的是要能正確地傳送；但是串行通訊的間隔普通較長(zhǎng)，線(xiàn)路容易遭到干擾，要保證完全不出錯(cuò)不太現(xiàn)實(shí)，尤其是一些干擾嚴(yán)重的場(chǎng)所。在單片機(jī)通訊中，最為簡(jiǎn)單又運(yùn)用廣泛的就是奇偶校驗(yàn)的方法。 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊串行通訊只

8、用該位，為SMOD=1時(shí)，波特率2； SMOD=0時(shí)，波特率不變。(2)電源及波特率選擇存放器PCONSMODGF1GF0PDIDL87H波特率選擇位義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊串行口四種任務(wù)方式運(yùn)用比較方式的選擇由SM1、SM0實(shí)現(xiàn)。工作方式功能說(shuō)明波特率方式08位同步移位寄存器常用于擴(kuò)展I/O口fosc/12方式110位UART8位數(shù)據(jù)、起始位、結(jié)束位可變（取決于定時(shí)器1溢出率）方式211位UART8位數(shù)據(jù)、起始位0、結(jié)束位1和奇偶校驗(yàn)位fosc/64或fosc/32方式311位UART數(shù)據(jù)、起始、校驗(yàn)、結(jié)束位可變（取決于定時(shí)器1溢出率）3、串行口任務(wù)方式 義務(wù)1 RS

9、485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊方 式 0 在方式0下，串行口作同步移位存放器用，其波特率固定為fosc/12。串行數(shù)據(jù)從RXD(P3.0)端輸入或輸出，同步移位脈沖由TXD(P3.1)送出。這種方式常用于擴(kuò)展I/O口。a方式0擴(kuò)展輸出接口義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊留意：每當(dāng)發(fā)送或接納完8位數(shù)據(jù)后，硬件會(huì)自動(dòng)置TI或RI為1，CPU呼應(yīng)TI或RI中斷后，必需由用戶(hù)用軟件清0。b方式0擴(kuò)展輸入接口圖9-4 串行口任務(wù)方式0擴(kuò)展輸入輸出接口 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊方 式 110位的幀格式 串行口為波特率可調(diào)的10位通用異步接口UART。每發(fā)送或接

10、納的一幀信息中，包括1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位和1位停頓位1。義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊 方式1輸出-發(fā)送數(shù)據(jù) 方式1輸入-接納數(shù)據(jù) 置REN為1時(shí)，接納器檢測(cè)到RXD引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，那么闡明起始位有效，將其移入輸入移位存放器，并開(kāi)場(chǎng)接納這一幀信息的其他位。 當(dāng)RI=0，且SM2=0或接納到的停頓位為1時(shí)，將收到的9位數(shù)據(jù)的前8位裝入SBUF，第9位停頓位進(jìn)入RB8，并置RI=1，向CPU懇求中斷。義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊11位的幀格式11位數(shù)據(jù)的異步通訊。起始位1位，數(shù)據(jù)9位，停頓位1位方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32方式

11、3的波特率由定時(shí)器T1的溢出率決議方式2和方式3義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊MCS-51串行口的波特率1.方式0和方式2的波特率是固定的 在方式2中，波特率取決于PCON中的SMOD值： 當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率為fosc/64； 當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率為fosc/32. 即波特率 = 。oscSMODf642 在方式0中，波特率為時(shí)鐘頻率的1/12，即fosc/12，固定不變義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊2. 方式1和方式3的波特率可變，由定時(shí)器1的溢出率決議波特率/(b/s)fosc/MHzSMOD定時(shí)器1C/方式初始值方式0：1 M方式2：375

12、k方式1、3：62.5 k19200 9600 4800 2400 1200 500 11011012121211.05911.05911.05911.05911.05911.9866121110000000000000000222222221FFHFDHFDHFAHF4HE8H1DH72HFEEBHT波特率=義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊4、計(jì)算機(jī)串行接口1RS-232接口 RS-232接口ANSI/EIA 232規(guī)范是IBM-PC及其兼容機(jī)上的串行銜接規(guī)范。可用于許多用途，比如銜接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者M(jìn)odem，同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動(dòng)和連線(xiàn)的改良，實(shí)踐運(yùn)用中RS2

13、32的傳輸長(zhǎng)度或者速度經(jīng)常超越規(guī)范的值。RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。RS232串口通訊最遠(yuǎn)間隔不大于15m，傳輸速率最大為20Kb/s。2RS-422接口 RS-422EIA 422-A規(guī)范是Apple的Macintosh計(jì)算機(jī)的串口銜接規(guī)范。RS-422運(yùn)用差分信號(hào)，RS232運(yùn)用非平衡參考地的信號(hào)。差分傳輸運(yùn)用兩根線(xiàn)發(fā)送和接納信號(hào)，對(duì)比RS-232，它能更好的抗噪聲和有更遠(yuǎn)的傳輸間隔。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠(yuǎn)的傳輸間隔是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。3RS-485接口 RS485EIA 485規(guī)范是RS422的改良，由于它添加了設(shè)備的個(gè)數(shù)，從10個(gè)添加到32個(gè)，同時(shí)定義了在最大

14、設(shè)備個(gè)數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號(hào)電壓。有了多個(gè)設(shè)備的才干，他可以運(yùn)用一個(gè)單個(gè)RS422口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。出色抗噪和多設(shè)備才干，在工業(yè)運(yùn)用中建立連向PC機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)搜集控制器、HMI或者其他操作時(shí)，串行銜接會(huì)選擇RS-485。義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊5、MAX487芯片 MAX487是MAXIM公司消費(fèi)的一種差分平衡型收發(fā)器芯片，是用于TTL協(xié)議與485協(xié)議轉(zhuǎn)換的小功率收發(fā)器，它含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接納器。 管腳號(hào)管腳名稱(chēng)功能1RO接收器輸出2/RE接收器輸出使能3DE驅(qū)動(dòng)器輸出使能4DI驅(qū)動(dòng)器輸入5GND接地6A接收器輸入和驅(qū)動(dòng)器輸出7B接收器反

15、相輸入和驅(qū)動(dòng)器反相輸出8VCC電源表9-5 MAX487引腳功能表圖9-5 MAX487管腳圖 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊6、MAX232芯片 MAX232芯片是美信公司專(zhuān)門(mén)為電腦的RS-232規(guī)范串口設(shè)計(jì)的接口電路,運(yùn)用+5v單電源供電。 圖9-6 MAX232引腳圖內(nèi)部構(gòu)造根本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供應(yīng)RS-232串口電平的需求。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、 13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳、12腳、11腳、14腳為第一數(shù)據(jù)通道。8腳

16、、9腳、10腳、7腳為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC+5v。 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊相關(guān)知識(shí)：I2C總線(xiàn)簡(jiǎn)介及常用I2C芯片 1、I2C總線(xiàn)簡(jiǎn)介 I2C總線(xiàn)是一種用于IC器件之間銜接的二線(xiàn)制總線(xiàn)，它經(jīng)過(guò)兩根線(xiàn)SDA，串行數(shù)據(jù)線(xiàn)；SCL，串行時(shí)鐘線(xiàn)在連到總線(xiàn)上的器件之間傳送信息，根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件，可以方便地構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外

17、圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)。 I2C總線(xiàn)的傳輸速率為100Kbit/s改良后的規(guī)范為400Kbit/s，總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)才干為400pF。I2C總線(xiàn)為雙向同步串行總線(xiàn)，因此，I2C總線(xiàn)接口內(nèi)部為雙向傳輸電路，總線(xiàn)端口輸出為開(kāi)漏構(gòu)造，故總線(xiàn)必需求接有上拉電阻，通常該電阻可取510K。掛接到總線(xiàn)上的一切外圍器件、外設(shè)接口都是總線(xiàn)上的節(jié)點(diǎn)。在任何時(shí)辰總線(xiàn)上只需一個(gè)主控器件實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)的控制操作，對(duì)總線(xiàn)上的其他節(jié)點(diǎn)尋址，分時(shí)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送。因此，總線(xiàn)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)固定的節(jié)點(diǎn)地址。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器2、常用I2C芯片 在單片機(jī)運(yùn)用中，經(jīng)常會(huì)有一些數(shù)據(jù)需求長(zhǎng)期保管。普通數(shù)據(jù)保管可以用RAM，但RAM

18、的缺陷是掉電之后數(shù)據(jù)即喪失。因此，需求用比較復(fù)雜的后備供電電路進(jìn)展斷電維護(hù)，添加了本錢(qián)。今年來(lái)，非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)開(kāi)展很快，EEPROM就是其中的一種，這種器件在掉電后其中的數(shù)據(jù)仍可保管。目前運(yùn)用非常廣泛的是串行接口的EEPROM，AT24CXX就是這樣一類(lèi)芯片。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器1特點(diǎn)引見(jiàn) 24系列的EEPROM有24C01A/02A/04A/08/16/32/64等型號(hào)，它是一種采用CMOS工藝制成的內(nèi)部容量分別是128/256/512/1024/2048/4096/81928位具有串行接口、可用電擦除、可編程的只讀存儲(chǔ)器，普通簡(jiǎn)稱(chēng)為串行EEPROM。這種器件普通具有兩種

19、寫(xiě)入方式，一種是字節(jié)寫(xiě)入，即單個(gè)字節(jié)的寫(xiě)入；另一種是頁(yè)寫(xiě)入方式，允許在一個(gè)周期內(nèi)同時(shí)寫(xiě)入假設(shè)干個(gè)字節(jié)稱(chēng)之為1頁(yè)，頁(yè)的大小取決于芯片內(nèi)頁(yè)存放器的大小。不同的產(chǎn)品頁(yè)容量不同。例如，ATMEL的AT24C01/01A/02A的頁(yè)存放器為4B/8B/8B。擦除/寫(xiě)入的次數(shù)普通在10萬(wàn)次以上。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器2串行EEPROM24C01接口方法 在新一代單片機(jī)中，無(wú)論總線(xiàn)型還是非總線(xiàn)型單片機(jī)，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)構(gòu)造，提高系統(tǒng)的可靠性，都推出了芯片間的串行數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，設(shè)置了芯片間的串行傳輸接口或串行總線(xiàn)。串行總線(xiàn)擴(kuò)展接線(xiàn)靈敏，極易構(gòu)成模塊化構(gòu)造，同時(shí)將大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)構(gòu)造。串行器件不僅占用很少

20、的資源和I/O 線(xiàn)，而且體積大大減少，同時(shí)還具有任務(wù)電壓寬，抗干擾才干強(qiáng)，功耗低，資料不宜喪失和支持在線(xiàn)編程等特點(diǎn)。目前，各式各樣的串行接口器件層出不窮，如：串行EEPROM，串行ADC/DAC，串行時(shí)鐘芯片，串行數(shù)字電位器，串行微處置器監(jiān)控芯片，串行溫度傳感器等等。串行EEPROM是在各種串行器件運(yùn)用中運(yùn)用較頻繁的器件，和并行EEPROM相比，串行EEPROM的資料傳送的速度較低，但是其體積較小，容量小，所含的引腳也較少。所以，它特別適宜于存放非揮發(fā)資料，要求速度不高，芯片引腳少的單片機(jī)運(yùn)用。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器3串行EEPROM 及其任務(wù)原理 串行EEPROM中，較為典型的

21、有ATMEL公司的AT24CXX系列以及該公司消費(fèi)的AT93CXX系列，較為著名的半導(dǎo)體廠(chǎng)家，包括Microchip，國(guó)家半導(dǎo)體廠(chǎng)家等，都有AT93CXX系列EEPROM 產(chǎn)品。AT24CXX系列的串行電可改寫(xiě)及可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM 有13種型號(hào)，其中典型的型號(hào)有AT24C01A/02/04/08/16等5 種，它們的存儲(chǔ)容量分別是1024/2048/4096/8192/16384位，也就是128/256/512/1 024/2048 字節(jié)。這個(gè)系列普通用于低電壓，低功耗的工業(yè)和商業(yè)用途，并且可以組成優(yōu)化的系統(tǒng)。信息存取采用2 線(xiàn)串行接口。這里我們就24C01 的構(gòu)造特點(diǎn)，其它系列比較

22、類(lèi)似。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器4構(gòu)造原理及引腳 AT24C01 有地址線(xiàn)A0A2，串行資料引腳SDA，串行時(shí)鐘輸入引腳SCL，寫(xiě)維護(hù)引腳WP 等引腳。其引腳較少，對(duì)組成的運(yùn)用系統(tǒng)可以減少布線(xiàn)，提高可靠性。 圖9-7 AT24C系列芯片引腳圖 各引腳的功能和意義如下： VCC 引腳，電源+5V。 GND 引腳，地線(xiàn)。 SCL 引腳，串行時(shí)鐘輸入端。 SDA 引腳，串行資料I/O 端，用于輸入和輸出串行資料。 A0,A1,A2 引腳，是芯片地址引腳。 WP引腳，寫(xiě)維護(hù)端。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器5內(nèi)存的組織及運(yùn)轉(zhuǎn) 1AT24C01A:內(nèi)部含有128個(gè)字節(jié)，故需求7位地址對(duì)其

23、內(nèi)部字節(jié)進(jìn)展尋址。 2AT24C02:內(nèi)部含有256個(gè)字節(jié)， 故需求8位地址對(duì)其內(nèi)部字節(jié)進(jìn)展讀寫(xiě)。 1起始形狀：當(dāng)SCL 為高電平常，SDA 由高電平變到低電平那么處于起始形狀。起始形狀應(yīng)處于任何其它命令之前。 2停頓形狀：當(dāng)SCL 處于高電平常，SDA 從低電平變到高電平那么處于停頓形狀。在執(zhí)行完讀序列信號(hào)之后，停頓命令將把EEPROM 置于低功耗的備用方式(Standby Mode)。3 應(yīng)對(duì)信號(hào)：應(yīng)對(duì)信號(hào)是由接受資料的器件發(fā)出的。當(dāng)EEPROM接受完一個(gè)寫(xiě)入資料之后，會(huì)在SDA 上發(fā)一個(gè)0應(yīng)對(duì)信號(hào)。反之，當(dāng)單片機(jī)接受完來(lái)自EEPROM 的資料后，單片機(jī)也應(yīng)向SDA 發(fā)ACK 信號(hào)。ACK

24、 信號(hào)在第9 個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)出現(xiàn)。 4備用方式(Standby Mode)：AT24C01A/02/04/08/16都具有備用方式，以保證在沒(méi)有讀寫(xiě)操作時(shí)芯片處于低功耗形狀。在下面兩種情況中，EEPROM 都會(huì)進(jìn)入備用方式：第一，芯片通電的時(shí)候；第二，在接到停頓位和完成了任何內(nèi)部操作之后。 6運(yùn)轉(zhuǎn)方式 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器相關(guān)知識(shí)：SPI總線(xiàn) 1、SPI 的概念 1SPI：高速同步串行口 SPI，是英語(yǔ)Serial Peripheral interface的縮寫(xiě)，顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口。SPI總線(xiàn)又稱(chēng)為同步串行外設(shè)接口，是一種符合工業(yè)規(guī)范、全雙工、三線(xiàn)或四線(xiàn)通訊方式的總線(xiàn)系統(tǒng)

25、。SPI總線(xiàn)系統(tǒng)可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)展通訊以交換信息。外圍設(shè)置FLASHRAM、網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD顯示驅(qū)動(dòng)器、A/D轉(zhuǎn)換器和MCU等。SPI總線(xiàn)系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠(chǎng)家消費(fèi)的多種規(guī)范外圍器件直接接口。 SPI的通訊原理很簡(jiǎn)單，它以主從方式任務(wù)，這種方式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需求至少4根線(xiàn)，現(xiàn)實(shí)上3根也可以用于單向傳輸時(shí)，也就是半雙工方式。也是一切基于SPI的設(shè)備共有的，它們是SDI數(shù)據(jù)輸入，SDO數(shù)據(jù)輸出，SCK時(shí)鐘，CS片選。 義務(wù)3 SPI總線(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制 SDO ： 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入 SDI ： 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出 SCLK ： 時(shí)鐘

26、信號(hào)，由主設(shè)備產(chǎn)生 CS ：從設(shè)備使能信號(hào)，由主設(shè)備控制 。 2接口包括以下四種信號(hào)： 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(shí)鐘信號(hào),由主器件產(chǎn)生 /SS ： 從器件使能信號(hào),由主器件控制 義務(wù)3 SPI總線(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制2、SPI時(shí)鐘芯片DS1302 DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的SPI總線(xiàn)涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含的實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路,經(jīng)過(guò)秒、分、時(shí)、星期日、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可經(jīng)過(guò)AM/PM指示決議采用24小時(shí)或12小時(shí)格式。DS1302與單片機(jī)之

27、間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)展通訊，僅需求三個(gè)口線(xiàn)：RST復(fù)位、I/O數(shù)據(jù)線(xiàn)、SCLK串行時(shí)鐘。 (1)DS1302 的根本組成和任務(wù)原理 管腳描畫(huà)： X1、X2：32.768KHz 晶振管腳 GND：地 RST：復(fù)位腳 I/O：數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳 SCLK：串行時(shí)鐘 Vcc1,Vcc2：電源供電管腳圖9-8 DS1302 的引腳陳列 義務(wù)3 SPI總線(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制 (1)DS1302 內(nèi)部存放器 表9-11 DS1302內(nèi)部存放器 RS位電阻典型位00沒(méi)有沒(méi)有01R12K10R24K11R38KRAM數(shù)據(jù)01100000RD/WRAM數(shù)據(jù)0RAM數(shù)據(jù)301111110RD/WRAM數(shù)據(jù)30

28、RAM字符組1111111RD/W表9-13 DS1302內(nèi)RAM數(shù)據(jù)陳列表 義務(wù)3 SPI總線(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制表9-12 DS1302日期和時(shí)間設(shè)置 7 6543210秒1000000RD/W00-5910秒秒分1000001RD/W00-5910分分小時(shí)1000010RD/W01-1200-23010小時(shí)小時(shí)A/P日1000011RD/W01-28/2901-30/310010日日月1000100RD/W01-1200010M月星期1000101RD/W01-0700000星期年1000110RD/W00-9910年年控制1000111RD/WWP0000000涓流充電1001000RD/WT

29、CSTCSTCSTCSDSDSRSRS時(shí)鐘多字節(jié)1011111RD/W義務(wù)3 SPI總線(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制設(shè)計(jì)方案 選用AT89S52單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源、MAX232、MAX487和COMPIM構(gòu)成最小系統(tǒng)，完成利用RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC之間的數(shù)據(jù)傳輸。義務(wù)虛施圖9-9 利用485實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)485通訊最小系統(tǒng)方案框圖 AT89C52單片機(jī)電源時(shí)鐘電路復(fù)位電路PCCOMPIM接口MAX487MAX487MAX232義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊圖9-10 單片機(jī)與PC的485通訊全速仿真圖片段 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊實(shí)物銜接

30、、制造圖9-11 單片機(jī)與PC機(jī)485通訊電路實(shí)物 在萬(wàn)能板上按照單片機(jī)與PC機(jī)485通訊電路圖焊接元器件 。義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊控制要求：利用485總線(xiàn)通訊方式，實(shí)現(xiàn)由PC機(jī)向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) 。技藝提高設(shè)計(jì)思緒：可以思索由單片機(jī)不延續(xù)地接納PC機(jī)經(jīng)過(guò)RS485總線(xiàn)發(fā)送的數(shù)據(jù) 圖9-12全速仿真圖片段 義務(wù)1 RS485串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通訊設(shè)計(jì)方案 選用AT89S52單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源、兩個(gè)BCD碼數(shù)碼管和24C01C構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)I2C存儲(chǔ)器24C01讀寫(xiě)操作。 義務(wù)虛施圖9-13 I2C存儲(chǔ)器24C01擴(kuò)展最小系統(tǒng)方案框圖 AT89C52單片機(jī)電源時(shí)鐘電路復(fù)位電路并行接口BCD綠色數(shù)碼管24C01C義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器義務(wù)分析 I2C存儲(chǔ)器24C01擴(kuò)展控制主要涉及兩個(gè)部分，一個(gè)是和I2C存儲(chǔ)器24C01C的接口，另一個(gè)是和BCD碼數(shù)碼管的接口。在本義務(wù)中，采用單片機(jī)的P1口的P1.4和P1.5分別控制24C01C的6腳SCK和5腳SDA用于向24C01C中寫(xiě)入或從中讀取數(shù)據(jù)，用P2口接兩個(gè)綠色BCD碼數(shù)碼管，用于顯示從24C01C中讀出的數(shù)據(jù)。控制要求： 單片機(jī)經(jīng)過(guò)I2C總線(xiàn)向24C01C存儲(chǔ)器寫(xiě)入數(shù)據(jù)“88H，然后再將這個(gè)數(shù)據(jù)讀出來(lái)并顯示在數(shù)碼管上。 義務(wù)2 I2C總線(xiàn)擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)