串行通信总线与SPI总线.ppt

SPI的工作原理 主方式下的管脚功能 PD4/SCK（串行时钟）——在主方式下，PD4/SCK管脚是同步时钟输出。 PD3/MOSI（主输出，从输入）——在主方式下，PD3/MOSI管脚是串行输出。 PD2/MISO（主输入，从输出）——在主方式下，PD2/MISO管脚为串行输入。 PD5/（从选择）——在主方式下，PD5/ 管脚用来保护在主方式下两个SPI同时操作时所引起的冲突。主机PD5/管脚上的逻辑0禁止SPI，清除MSTR位，并产生方式错误标志（MODF） 从方式下的管脚功能 PD4/SCK（串行时钟）——在从方式下，PD4/SCK管脚是从主机SPI来的同步时钟信号的输入端； PD3/MOSI（主输出，从输入）——在从方式下，该管脚为串行输入端； PDI/MIS0（主输入，从输出），在从方式下，该管脚为串行输出端。 PD5/（从选择）——在从方式下，该管脚用做来自主SPI的数据和串行时钟接收的使能端。 多机SPI系统 多机SPI系统 SPI中断 （1）SPI传送完中断——SPI状态寄存器中的SPI标志位（SPIF）表示SPI传送数据结束。当数据移入或移出SPI寄存器时，SPIF开始置位。如果SPIE也置位，则SPIF产生中断请求。 （2）SPI方式错中断——SPI状态寄存器中的方式错状态位（MODF）置位，表示SPI方式错。当SPI控制寄存器（SPCR）中的主机位（MSTR）置位，PD5/管脚为逻辑0时，MODF开始置位。如果SPIE也置位，则MODF产生中断 * 本讲的主要内容 本讲小结 作业 微型计算机控制技术 串行通信总线与SPI总线 MCS-51串行口 MCS-51串行口 并行传输和串行传输 计算机 I/O接口 外部设备 或 计算机 并行传输 并行传输 或 串行传输 并行传输 各位同时传送，有多根数据线，成本高 传送速度快（短距离） 无法达到很高的总线时钟频率 衡量指标：最大数据传输率（MBps） 时钟频率 × 总线宽度 ／ 8 串行传输 按位按顺序传送，只需较少传输线，价格低 传送速度较慢（短距离） 可以达到很高的时钟频率 数据在发送方拆卸，在接收方装配 拆卸：并行 串行 装配：串行 并行 串行通信的制式 单工方式 数据按固定方向传送 半双工方式 数据分时双向传送，同一时刻不能双向同时传输。 全双工方式 数据可同时双向传送 异步通信 数据以字符（或字节）为单位组成字符帧传送 发送端逐帧发送，接收端逐帧接收 字符帧： 起始位——1位，低电平 数据位——5-8位，低位在前，高位在后 奇偶校验位——1位或无此位 停止位——1、1.5、2位，高电平 同步通信 字符内部保持同步，字符之间也是同步的 收/发双方必须建立准确的位定时信号，也就是说收/发时钟的频率必须严格地一致。 相比异步通信，可以一次传送更多的数据信息，传输效率高，但是硬件设备复杂，成本高。 串行通信标准总线 RS-232-C RS-232-C 美国电子工业协会（EIA）1962年公布，1969年最后一次修订而成。 定义计算机系统的一些数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间接口的电气特性。 CRT、打印机 与 CPU 的通信大都采用RS-232-C总线。 MCS-51系列单片机使用RS-232-C串行总线极为方便。 串行通信标准总线 RS-232-C 电气特性 （1）规定高电平为+3V～+15V，低电平为-3V～-15V（高、低电平要求对称）。 （2）RS-232-C 数据线 TxD、RxD 的电平使用负逻辑：低电平表示逻辑 1，高电平表示逻辑 0。 （3）控制线均采用正逻辑，最高能承受 ±30V 的信号电平。 RS-232-C 不能直接与 TTL 电路连接，使用时必须加上适当的电平转换电路： 如： MC1488 （ TTL电平→ RS-232-C电平） MC1489 （ RS-232-C电平→ TTL电平） 串行通信标准总线 RS-232-C RS232C接口芯片—MAX232 RS-232-C的应用——单片机串行通信 RS-232-C的应用——单片机与PC之间的通信 多机通信 单片机多机通信是指由两台以上单片机组成的网络结构，可以通过串行通信方式共同实现对某一过程的最终控制。 多机通信形式 星型 环型 串行总线型 多机通信 多机通信 多机通信时串行口只能工作于方式2或方式3 起始位 1位 数据位 8位 第九位 1位 （用于确定发送的是地址帧还是数据帧） 停止位 1位 接收方的SM2与RB8组合 多机通信 硬件设计 多机通信 软件设计 （1）主机的SM2=0，所有从机的SM2=1，以便接收主机发来的地址。 （2）主机给从机发送地址时，第9数据位设置为1，以指示从机接收这