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3线双向零等待IO通讯机制
来源:本站整理  作者:佚名  2011-10-10 07:25:43



  许多设备需要通过IO通讯交互数据,怎样才做到速度最快,通讯可靠,所用资源又少呢?

  下面介绍一个我编写的通讯协议:

  它没有1线,2线那样节省IO资源,但是它的通讯速度绝对最快,无需延时,且不用中断,还可以

  对等传输.

  实际情况下C51编写,实现了50us传输一个字节,折合160Kbps左右,晶振22M。

  特点如下:

  使用3根普通IO通讯

  不使用中断

  双方都可以主动发起数据通讯,也都可以被动接收数据,即可以对等传输.

  有发送和接收的检查等待机制,发送方知道对方什么时候收了数据,接收方知道发送方什么时

  候发了数据.

  无需进行数据延时,最大可能地加快了通讯速度.

  CPU闲的时候通讯速率可以最快.忙的时候又可以无限等待.保证绝对同步,不会出错.

  双方CPU工作速度可以任意,即使是51和P4通讯,也能保证正确无误.

  ask w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8

  MCLK ┐┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌───

  └┘ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘

  SDT ___┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐________

  └─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘

  SCLK ┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌─

  └─┘ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘

  res r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8

  1.主机发起通讯申请到从机

  主机检测MCLK是否为0,为0的话是对方在申请通讯,退出函数.

  主机检测到MCLK=1,表示通讯空闲.

  主机将MCLK=0,表示申请通讯. 之后检测SCLK是否为0(是否响应通讯)

  2.从机响应通讯,从机在闲时检测MCLK是否为0,发现为0则主机向它发起了通讯申请.

  从机将SCLK=0,表示接受申请,之后检测MCLK是否变为1,如果是1则主机已经发出了第一个bit

  的数据.

  3.主机发现SCLK=0,知道从机已经开始准备接受数据.

  4.主机发送第一个bit到SDA.

  5.主机将MCLK=1,表示已经发送第一个bit到SDA.

  6.从机发现MCLK=1,知道主机已经发出第一个数据

  7.从机收第一个bit的数据.

  8.从机将SCLK=1,表示已经收了第一个bit.之后等待MCLK是否变0,如果变0,则主机已经发出

  了第二个bit

  9.主机发现SCLK=1,知道从机已经开始准备接受第二个数据.

  10.主机发送第二个bit到SDA.

  11.主机将MCLK=0,表示已经发送第二个bit到SDA.

  12.从机发现MCLK=0,知道主机已经发出第二个数据

  13.从机收第二个bit的数据.

  14.从机将SCLK=0,表示已经收了第二个bit.之后等待MCLK是否变1,如果变1,则主机已经发出

  了第三个bit

  15.再重复3-14,3遍,传完8bit数据.

  16.主机发现SCLK=0,知道从机已经收完8位数据

  17.主机将MCLK=1,准备下一轮通讯

  18.从机发现MCLK=1,知道主机已经收起MCLK

  19.从机将SCLK=1,准备下一轮通讯

  
附源代码:

  sbit MCLK=P3^5;

  sbit SCLK=P3^6;

  sbit SDA=P3^7;

  uchar bdata DATA;

  sbit BIT0=DATA^0;

  sbit BIT7=DATA^7;

  // 发送一个数据

  putbytespi(uchar ch)

  {

  uchar i;

  uint c;

  if(!MCLK)return; //

  MCLK=0; //申请通讯

  DATA=ch;

  for(i=4;i!=0;i--)

  {

  while(SCLK); //检测从机响应

  SDA=BIT0; //放一个bit到SDA

  MCLK=1;

  DATA=DATA>>1; //准备下一个bit

  while(!SCLK); //检测从机响应

  SDA=BIT0; //放一个bit到SDA

  MCLK=0;

  DATA=DATA>>1; //准备下一个bit

  }

  while(SCLK); //检测从机收完

  MCLK=1;

  while(!SCLK);//等待从机准备好

  SDA=1;

  }

  //接收一个数据

  //调用之前最好检测MCLK是否为0(对方是否申请数据通讯)再进入,否则里面是死等此信

  号!

  uchar getbytespi()

  {

  uchar i;

  while(MCLK);

  SCLK=0; //接受通讯请求

  for(i=4;i!=0;i--)

  {

  DATA=DATA>>1; //准备收下一个bit

  while(!MCLK); //检测主机放数据

  BIT7=SDA;//收一个bit

  SCLK=1;

  DATA=DATA>>1; //准备收下一个bit

  while(MCLK); //检测主机放数据

  BIT7=SDA; //收一个bit

  SCLK=0;

  }

  while(!MCLK); //检测主机发完

  SCLK=1;

  return(DATA);

  }

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