基于SPI總線的51單片機(jī)多機(jī)互連編程技術(shù)
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圖2中，筆者設(shè)計(jì)的基本協(xié)議如下：SPI的工作模式是主機(jī)用PCA定時器進(jìn)行數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)、收，從機(jī)用串行中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)連續(xù)收、發(fā)。建立收發(fā)數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包8個字節(jié)，主從機(jī)均建立一個8個字節(jié)的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(spi send buf[8])和一個8個字節(jié)的接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(spi_re cv_buf[8])，并建立一個完整數(shù)據(jù)包接收完畢標(biāo)志(spi_recv_flag)。當(dāng)用戶需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，隨時可以將發(fā)送數(shù)據(jù)包填入發(fā)送緩沖區(qū)，當(dāng)需要接收數(shù)據(jù)時，隨時測試接收標(biāo)志是否置傳，這樣從接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中得到對方發(fā)來的數(shù)據(jù)包。按照上述協(xié)議，SPI接口設(shè)置好以后，用戶的數(shù)據(jù)收發(fā)只要面對本協(xié)議設(shè)置的通信緩沖區(qū)，而無需關(guān)注SPI接口如何工作。從而滿足數(shù)據(jù)雙向傳輸、隨機(jī)收發(fā)的要求。基本協(xié)議構(gòu)造示意圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/171013.htm
注意：筆者主機(jī)顯示設(shè)備為LCD12864，從機(jī)顯示設(shè)備為8個數(shù)碼管，為縮短篇幅，其顯示驅(qū)動程序未列出。從程序中可以看出，SPI接口在發(fā)送一個字節(jié)的同時，接收一個字節(jié)，這是SPI與其他串行通信方式本質(zhì)的不同。此外，筆者在接近1 MHz的極限速率下作了測試，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。
3 高級協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
基本協(xié)議較簡單，可以保證通信雙方能夠可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但上述協(xié)議的實(shí)現(xiàn)依賴于從機(jī)中斷方式。而SPI中斷與UART串行中斷共用，當(dāng)從機(jī)串行口用于其他通信時，就要避免通信中斷的相互干擾。復(fù)雜電子系統(tǒng)通信配置圖如圖4所示。
圖4中的單片機(jī)串口只是數(shù)據(jù)發(fā)送，而無需接收數(shù)據(jù)，串行通信也只需單向數(shù)據(jù)傳輸。采用查詢方式，不占用中斷，串行4號中斷用于SPI通信。因此，可以用SPI基本協(xié)議完成單片機(jī)雙機(jī)通信功能。若電子系統(tǒng)與上位機(jī)之間有信息交互的要求，并且收發(fā)數(shù)據(jù)皆為隨機(jī)，此時系統(tǒng)通信的配置模式如圖4所示。
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