總線(xiàn)時(shí)序

總線(xiàn)時(shí)序

所謂總線(xiàn)時(shí)序，即CPU通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行操作(讀/寫(xiě)、釋放總線(xiàn)、中斷響應(yīng))時(shí)，總線(xiàn)上各信號(hào)之間在時(shí)間順序上的配合關(guān)系，它是同CPU的操作功能有關(guān)的。微處理器所完成的操作可分為如下幾種:

1.系統(tǒng)復(fù)位和啟動(dòng)操作

2.最小方式下的總線(xiàn)讀時(shí)序

3.最小方式下的總線(xiàn)寫(xiě)時(shí)序

4.最小方式下的總線(xiàn)保持

5. 外部中斷響應(yīng)時(shí)序

6.最大方式下的總線(xiàn)讀時(shí)序

7.最大方式下的總線(xiàn)寫(xiě)時(shí)序

8.最大方式下的總線(xiàn)請(qǐng)求/允許時(shí)序

在做 通信過(guò)程中，我們很少會(huì)用到這樣方法，一般在我們選擇MCU的時(shí)候都會(huì)帶有你所需要的通信接口。但是，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的通信應(yīng)該用的場(chǎng)合，一 般在一些 的數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，傳感器廠商會(huì)將通信協(xié)議做一些改變，這些通信協(xié)議也沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議規(guī)定。以至于傳感器的兼容性很差，甚至有時(shí)候找不 到能夠與其通信的MCU，這個(gè)時(shí)候有一種方法就是用 / 來(lái)模擬通信總線(xiàn)（由于I/O速度的限制一般只適用于低速的通信總線(xiàn)）的 。之前，用I2C通信做一個(gè)溫濕度測(cè)量的工程，本篇文章就以一個(gè)例子來(lái)看看如何用I/O口對(duì)總線(xiàn)時(shí)序進(jìn)行模擬。

我們平時(shí)計(jì)算機(jī)常用的RS232/工作在異步工作狀態(tài)時(shí)是有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)時(shí)鐘限制，也就是我們所說(shuō)的波特率，通信的兩個(gè)設(shè)備有相同的波特率才能正確的通信。對(duì)于同步通信一般沒(méi)有嚴(yán)格的時(shí)間限制，總線(xiàn)通過(guò)高低電平來(lái)分辨數(shù)據(jù)是"0"還是"1"，有兩個(gè)關(guān)鍵的時(shí)刻：上升沿，下降沿。它 是用過(guò)上升沿和下降沿的時(shí)刻來(lái)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的，也就是說(shuō)這樣的話(huà)通信頻率不是固定的，因?yàn)橥ㄐ诺脑O(shè)備"數(shù)"的是上升沿和下降沿的數(shù)目，然后讀寫(xiě)數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù) 據(jù)。筆者做過(guò)實(shí)驗(yàn)，將I2C通信的頻率降到了10Hz左右，這樣用能夠很好的捕捉到每一個(gè)時(shí)鐘，通信的結(jié)果也是正確的。

好了，直接來(lái)看案例吧。

通常我們的I2C的通信時(shí)序應(yīng)該如下圖所示，在時(shí)鐘線(xiàn)拉高的情況下，將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)。但是傳感器SHT的啟動(dòng)信號(hào)卻是一個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低后，時(shí)鐘線(xiàn)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，而后再將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高，這樣做的好處是在一定程度上確保了總線(xiàn)正確的啟動(dòng)，但是幾乎與之匹配的MCU。這個(gè)時(shí)候就需要通過(guò)I/O模擬的方式來(lái)與SHT11完成通信。

#define IIC_SCL RC0 //I2C時(shí)鐘線(xiàn)

#define IIC_SDA RC1 //I2C數(shù)據(jù)線(xiàn)

#define IIC_SCL_DIR TRISC0 //I2C時(shí)鐘線(xiàn)傳輸方向

#define IIC_SDA_DIR TRISC1 //I2C數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸方向

#define PORT_INPUT 1

#define PORT_OUTPUT 0

#define IIC_SCL_HIGH() IIC_SCL_DIR = PORT_INPUT //時(shí)鐘線(xiàn)拉高

#define IIC_SCL_LOW() IIC_SCL_DIR = PORT_OUTPUT;IIC_SCL=0//時(shí)鐘線(xiàn)拉低

#define IIC_SDA_HIGH() IIC_SDA_DIR = PORT_INPUT //數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高

#define IIC_SDA_LOW() IIC_SDA_DIR = PORT_OUTPUT;IIC_SDA=0//數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低

/***************

*SHT11啟動(dòng)時(shí)序

***************/

void SHT_START(void)

{

IIC_SCL_HIGH();

IIC_SDA_HIGH();

delay_us(5);

IIC_SDA_LOW();

delay_us(5);

IIC_SCL_LOW();

delay_us(5);

IIC_SCL_HIGH();

delay_us(5);

IIC_SDA_HIGH();

delay_us(5);

IIC_SCL_LOW();

}

/***************

*SHT11發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)序

***************/

void SHT_SEND(uchar data)

{uchar i,data1;

for(i=0;i<8;i++)

{

data1=data<<i;

if(!(data1&0x80))

IIC_SDA_LOW();

if(data1&0x80)

IIC_SDA_HIGH();

IIC_SCL_LOW(); //寫(xiě)完1位數(shù)據(jù)將時(shí)鐘線(xiàn)拉低,等待發(fā)送

delay_us(5);

IIC_SCL_HIGH(); //時(shí)鐘線(xiàn)上升沿，發(fā)送1位數(shù)據(jù)

delay_us(5); //等待1位數(shù)據(jù)發(fā)送完成

}

IIC_SCL_LOW();

IIC_SDA_HIGH(); //8位數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高，等待SLAVE器件響應(yīng)

delay_us(5);

IIC_SCL_HIGH(); //時(shí)鐘線(xiàn)拉高，產(chǎn)生上升沿讀取數(shù)據(jù)線(xiàn)是否SLAVE器件有響應(yīng)

//while(IIC_SDA==1);

delay_us(5);

IIC_SCL_LOW();

IIC_SDA_HIGH(); //數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高，時(shí)鐘線(xiàn)拉低，等待轉(zhuǎn)換完成

}

/***************

*SHT11接收數(shù)據(jù)時(shí)序

***************/

uint SHT_REC(void)

{

uint i;

uint REC1=0,REC0=0,REC=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

IIC_SCL_HIGH(); //轉(zhuǎn)換完成，SLAVE器件將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低，時(shí)鐘線(xiàn)產(chǎn)生上升沿讀取高8位數(shù)據(jù)

REC1=(REC1<<1)+IIC_SDA;

delay_us(5);

IIC_SCL_LOW(); //將時(shí)鐘線(xiàn)拉低，等待下一個(gè)上升沿的到來(lái)

delay_us(5);

}

SHT_ASK(); //高8位數(shù)據(jù)接收完畢，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)

for(i=0;i<8;i++)

{

IIC_SCL_HIGH(); //轉(zhuǎn)換完成，SLAVE器件將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低，時(shí)鐘線(xiàn)產(chǎn)生上升沿讀取低8位數(shù)據(jù)

REC0=(REC0<<1)+IIC_SDA;

delay_us(5);

IIC_SCL_LOW();

delay_us(5);

}

SHT_STOP(); //低8位數(shù)據(jù)接收完畢，結(jié)束

REC=(REC1<<8)+REC0;

return REC;

}

/***************

*SHT11應(yīng)答時(shí)序

***************/

void SHT_ASK(void)

{

IIC_SCL_LOW();

IIC_SDA_LOW(); //數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低

delay_us(5);

IIC_SCL_HIGH(); //時(shí)鐘線(xiàn)拉高才生應(yīng)答信號(hào)

delay_us(5);

IIC_SDA_HIGH();

IIC_SCL_LOW();

delay_us(5);

}

/***************

*SHT11停止時(shí)序

***************/

void SHT_STOP(void)

{

IIC_SDA_HIGH();

IIC_SCL_LOW();

delay_us(5);

IIC_SCL_HIGH();

delay_us(5);

IIC_SDA_HIGH();

IIC_SCL_LOW();

}

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