第九章串行总线接口技术

1、12022-3-272022-3-2722022-3-273 2022-3-2742022-3-2752022-3-2762022-3-277 2022-3-2782022-3-2792022-3-27102022-3-27112022-3-2712sbit DO = P12sbit CLK = P11sbit CS = P10bdata Unsigned char addata;sbit adin0 = addata 0; unsigned char TLC549 _ad(void) /*A/D转换程序*/ unsigned char i; Clk=0; CS=0; /*令CS为低选中TLC

2、549*/ _nop_(); 2022-3-2713for(i=0;i8;i+) /*循环读取8位A/D转换结果*/ CLK =1; /*令CLK引脚为高，产生时钟*/ delay( ); /*延时*/ adin0 =DO; /*读取A/D转换后数据线的一位数据*/ addata = addata 1; /*左移一位，先读取为高位，后读为低位*/ CLK=0; /*令CLK恢复为0*/ _nop_( ); _nop_( ); return addata; /*返回A/D转换值*/void delay ( ) unsigned char i; for(i=0;i20;i+) 2022-3-271

3、4 2022-3-27152022-3-27162022-3-2717 2022-3-27182022-3-2719 2022-3-27202022-3-2721 2022-3-2722设要转换的数据放在R7R6中，R7为高8位，R6低8位 DIN BIT P1.2 ;引脚定义 CS BIT P1.1 SCLK BIT P1.0 TLC5615_DA:CLR C;将R7R6中数据左移2位(16位数据的最低2位添00) RLC R6 RLC R7 CLR C RLC R6 RLC R7 SETB CS ;初始化片选信号为高 CLR SCLK ;初始化时钟为低 CLR DIN;D/A数据线置低 C

4、LR CS;选中TLC5615，开始启动D/A MOV R5，#16 ;将16位数据从DIN端移进内部的16位移位寄存器2022-3-2723 LOOP： RLC R6;R7R6中数据左移一位，最高位进入CY RLC R7 MOV DIN，C;将数据送到DIN引脚 SETB SCLK ; 送时钟 NOPNOPNOPCLR SCLK；NOPNOPNOP DJNZ R5，LOOPSETB CS ;D/A片选拉高，10 位有效数据锁存到DAC寄存器,开始转换 RET 2022-3-2724D/A转换C语言程序：sbit DA_clk=P10; /*引脚定义*/sbit DA_ cs=P11; sbi

5、t DA_in=P12; void delay_s(unsigned char n) /*延时*/ unsigned char i； for(i=0；in；i+)； void TLC5615_DA_conver(unsigned int DA_data) /* D/A转换程序*/ unsigned char i； DA_data = DA_data 2； /*将数据左移2位(最低2位添00) */ DA_cs=1； /*初始化片选信号为高*/ DA_clk=0； /*初始化时钟为低*/ DA_in=0； /*D/A数据线置低*/ DA_cs=0； /*选中TLC5615，开始启动D/A*/ f

6、or(i=0；i16；i+) /*将16位数据从DIN端移进内部的16位移位寄存器*/2022-3-2725 DA_data = DA_data 1； /*左移一位，最高位进入CY*/ DA_in=CY;/*将数据送到DIN引脚*/ DA_clk=1；delay_s(0 x02)； /*送时钟*/ DA_clk=0；delay_s(0 x02)； DA_cs=1； / *片选拉高，10 位数据锁存到DAC寄存器,开始转换*/ delay_s(0 x20)； 2022-3-2726 2022-3-27272022-3-2728 2022-3-27292022-3-27302022-3-27312

7、022-3-2732 2022-3-27332022-3-2734 ( 2022-3-2735 。 2022-3-2736SCL BIT P1.1；汇编语言定义端口；汇编语言定义端口SDA BIT P1.0sbit SDA=P10; /C语言定义端口语言定义端口sbit SCL=P11; bit ack; /应答标志位，有应答为应答标志位，有应答为1，无应答为，无应答为0#define DELAY5US _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); 2022-3-2737汇编语言程序： START:SETB SDA;发送起始条件数据信号SETBSCL;发送起

8、始条件的时钟信号NOPNOPNOPNOPCLR SDA;发送起始信号（SCL为高，SDA发生由高到低）NOPNOPNOPNOPNOPCLRSCLRET 2022-3-2738C语言程序：void start( ) SDA=1; /*将SDA、SCL置为1 */ SCL=1; DELAY5US; /*延时5us*/ SDA=0; /*SCL为高时，SDA由高变低*/ DELAY5US; SCL=0; /*SCL变低，准备发送或接收数据 */2022-3-2739 汇编语言程序：STOP: CLR SDA ;发送停止条件的数据信号SETB SCL ;发送停止条件的时钟信号NOPNOPNOPNOPN

9、OP SETB SDA ;发送I2C总线停止信号（SCL为高，SDA发生由低到高） NOP NOP NOP NOPCLR SCLCLR SDARET2022-3-2740C语言程序：void stop( ) SDA=0; /*将SDA清0， SCL置1 */ SCL=1; DELAY5US; SDA=1; /*当SCL为高电平时，SDA由低变高 */ DELAY5US; SCL=0; 2022-3-2741汇编语言程序： MACK: CLR SDA ;发送应答信号MACKSETB SCLNOPNOPNOPNOPNOPCLR SCLSETB SDARET2022-3-2742C语言程序：void

10、 ack(void) /*产生应答信号*/ SDA=0; /*SDA先清0，发应答信号 */ SCL=1; /*SCL由低变高，产生一个时钟*/ DELAY5US; /*延时5us */ SCL=0; /*SCL变低，以便继续接收*/ SDA=1;2022-3-2743汇编语言程序： NACK: SETB SDA ;发送应答信号NACKSETB SCLNOPNOPNOP NOPNOPCLR SCLCLR SDARET2022-3-2744C语言程序：void nack(void) SDA=1; /*DA先置1，发非应答信号 */ SCL=1; /*SCL由低变高，产生一个时钟*/ DELAY5

11、US; SCL=0; /*时钟线SCL恢复到低电平*/ SDA=0; 2022-3-2745汇编语言程序(F0=1通信失败)： CACK: SETB SDA ;发送应答信号CACKSETB SCLCLR F0MOV C，SDAJNC CENDSETB F0 CEND: CLR SCLRET2022-3-2746C语言程序：void cack(void) SDA=1; /*SDA先置1，发非应答信号 */ SCL=1; /*SCL由低变高，产生一个时钟* DELAY5US; ack=0; if(SDA=1) ack=1; SCL=0; /*时钟线SCL恢复到低电平*/2022-3-2747 汇编

12、语言程序：;从A中取一个字节数据写向I2C总线WRITE_BYTE: MOV R7,#8;写8位WRITE_LOOP: RLC A ;发送A中数据 MOV SDA,C SETB SCL NOP NOP NOP NOP NOP CLR SCL DJNZ R7,WRITE_LOOP RET2022-3-2748C语言程序：/*将指针P指向的一个字节数据发送*/void SendByte(uchar *p) uchar n ,temp; temp =*p; for(n=0;n8;n+) /*一字节为8位，循环8次*/ if(temp &0 x80) SDA=1; /*将数据线SDA置1或清0*/ e

13、lse SDA=0; NOP SCL=1; /*置SCL为高，通知从机开始接收数据*/ DELAY5US; SCL=0; /*SCL变低，准备发送下一位数据*/ temp = temp 1; /*准备下一位要发送的数据*/ 2022-3-2749；从I2C总线接收一个字节 数据放在A中RDBYTE : MOV R7,#8;写8位RD_LOOP: SETB SDA SETB SCL NOP；延时5s NOP NOP NOP NOP NOP MOV C，SDA ;采样SDA线上的数据到cy MOV A，R2 ;R2为接收数据的缓冲寄存器RLC A ;将cy中的数据左移进A中MOV R2，A ;数据

14、送回缓冲寄存器R2CLR SCLDJNZ R7,RD_LOOPRET2022-3-2750C语言程序：/*接收一个字节数据放在P指向单元*/uchar RcvByte (uchar *P ) uchar n,temp; for(n=0;n8;n+) /*一字节为8位，循环8次*/ SDA=1; /*置数据线SDA为高,进入接收方式*/ SCL=1; /*SCL由低变高，产生一个时钟*/ DELAY5US; temp= temp1; if(SDA=1) temp= temp0X01 ELSE temp= temp&0 xfe; SCL=0; /*时钟线SCL清0*/ *p= temp;2022-

15、3-27512022-3-2752WNBYTE:MOV A,R3; LCALL START LCALL WRITE_BYTE LCALL CACK JB F0,WRBYTE MOV A,R2LCALL WRITE_BYTE LCALL CACKJB F0,WRBYTEWRDA: MOV A,R0LCALL WRITE_BYTE LCALL CACKJB F0,WRBYTEINC R0DJNZ R7,WRDALCALL STOPRET 2022-3-27532022-3-27542022-3-2755汇编语言程序：；多字节读操作子程序RNBYTE；入口参数：R7写入的字节数，R0写入数据的首地址

16、， R2从器件地址内部地址，R3从器件写地址，R4从器件读地址RNBYTE：LCALL STARTMOV A，R3 ;取从器件写地址LCALL WRITE_BYTE;写从器件地址LCALL CACK ;检测应答信号JB F0，RNBYTE;无应答重新开始MOV A，R2 ;取从器件地址内部地址LCALL WRITE_BYTELCALL CACKJB F0，RNBYTELCALL START2022-3-2756MOV A，R4 ;取从器件读地址LCALL WRITE_BYTELCALL CACKJB F0，RNBYTERDN：LCALL RDBYTE ;接收一个字节数据MOV R0，ADJNZ

17、 R7，ACKLCALL MNACK ;接收完发非应答信号LCALL STOPACK：LCALL MACK ;没接收完发应答信号INC R0SJMP RDN2022-3-2757C语言程序：/*多字节读操作子程序RNBYTE/*入口参数：n写入的字节数，s0读数据存放的首地址，s2从器件地址内部地址，s3从器件写地址，s4从器件读地址*/viod Rcvnbyte(uchar *s3,uchar *s4, uchar *s2, uchar *s0, uchar n) loop：start( ); /*发起始信号，启动总线*/ SendByte(s3); /*发送从器件地址*/ Cack( );

18、 /*应答检测*/ if(ack) /*如果没能应答，重新开始 */ goto loop SendByte(s2); /*发送器件子地址*/ Cack( ); /*应答检测*/ if(ack) /*如果没能应答，重新开始 */ goto loop2022-3-2758 start( ); /*再次发起始信号*/ SendByte(s4); /*sla+1表示进行读操作*/ cack( ); /*应答检测*/ if(ack) /*如果没能应答，重新开始 */ goto loop for(i=0;in-1;i+) /*对前n-1个字节发应答信号*/ RcvByte(s0); /*接收数据*/ ac

19、k( ); /*发送应答信号*/ s+; RcvByte(s0); /*接收最后一个字节*/ nack( ); /*发送非应答信号*/ stop( ); /*发结束信号，结束本次数据传送*/ 2022-3-2759 2022-3-27602022-3-2761 2022-3-27622022-3-2763 2022-3-27642022-3-27652022-3-27662022-3-2767） 2022-3-2768引脚序号引脚名称功能描述1SC/KR2数码管c段/键盘行信号22SD/KR3数码管d段/键盘行信号33DIG3/KC3数码管位选信号3/键盘列信号34DIG2/KC2数码管位选信

20、号2/键盘列信号25DIG1/KC1数码管位选信号1/键盘列信号16DIG0/KC0数码管位选信号0/键盘列信号07SE/KR4数码管e段/键盘行信号48SF/KR5数码管f段/键盘行信号59SG/KR6数码管g段/键盘行信号62022-3-2769引脚序号引脚名称功能描述13DIG7/KC7数码管位选信号7/键盘列信号714/INT键盘中断请求信号，低电平（下降沿）有效15/RST复位信号，低电平有效16Vcc电源，+3.35.5V17OSC1晶振输入信号18OSC2晶振输出信号19SCLI2C总线时钟信号20SDAI2C总线数据信号21DIG5/KC5数码管位选信号5/键盘列信号522DI

21、G4/KC4数码管位选信号4/键盘列信号423SA/KR0数码管a段/键盘行信号024SB/KR1数码管b段/键盘行信号12022-3-27702022-3-27712022-3-27722022-3-27732022-3-27742022-3-27752022-3-27762022-3-27772022-3-2778 2022-3-2779 2022-3-27802022-3-2781d4d3d2d1d0（二进制）d4d3d2d1d0（十进制）显示结果0100109H9010100AHA010110BHb011000CHC01101ODHd01110OEHE01111OFHF1000010H

22、G1000111HH2022-3-27821100119Ht2022-3-2783d4d3d2d1d0（二进制）d4d3d2d1d0（十进制）显示结果110101AHU110111BHy111001CHc111011DHh111101EHT111111FH（无显示）2022-3-2784 2022-3-2785在8个数码管上从左到右显示”20100725”,参考程序清单如下：SDABIT P1.0SCL BIT P1.1WSLA EQU 070H；ZLG7290器件的写地址RSLA EQU 071H；ZLG7290器件的读地址 ORG0000H LJMP 0100H ORG0100H ;主程序

23、START: MOV30H,#02H;变量缓冲区定义显示“20100725”MOV31H,#00H;MOV32H,#01H;MOV33H,#00HMOV34H,#00H2022-3-2786MOV35H,#07HMOV36H,#02HMOV37H,#05HMOVDPTR,#LEDSEG ;数据指针指向字型码表首地址CLRAMOVR7,#08HMOVR0,#40HMOVR1,#30HLOOP1: MOVA，R1 ;从变量缓冲区取出要形式的数字MOVCA,A+DPTR ;查表得字型码MOVR0,A ;将字型码存储到40H开始的单元中INCR1INCR0DJNZ R7,LOOP12022-3-278

24、7LOOP:MOVR7,#08HMOVR0,#40H ;字型码首地址送R0MOVR2,#10H ;ZLG7290内部显示缓冲区首地址送R2MOVR3,#WSLA ;ZLG7290器件的写地址送R3LCALL WRNBYT ；调用显示子程序LCALL DELAYSJMP LOOP LEDSEG: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B8H,0BEH,0E4H ;0-F共阴字型码表 DB 0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH DELAY： MOV R5,#00H ;延时子程序 DELAY1: MOV R6,#00H DJNZ R6,$ DJNZ R

25、5,DELAY1 RET END2022-3-2788上述调用的相关的I2C子程序(WRNBYT,WRBYT,STOP,CACK,START)参见9.2.2节的内容。采用C语言编写的参考程序#include “reg51.h”#include “intrins.h”#define DEPLAY5US _nop_( ); _nop_( ); _nop_( ); _nop_( ); _nop_( ); sbit SDA=P10;sbit SCL=P11;#define WSLA0 0 x70#define RSLA0 0 x71#define uchar unsigned charvoid STA

26、(void);void STOP(void);void CACK(void);2022-3-2789void Sendbyte (unsigned char *p);void Sendnbyte(uchar *s3,uchar *s2,uchar *s0,uchar n);void DELAY();void main() uchar n,i,m,*c,*y,*x,wsubsla=0 x10,WSLA=WSLA0; uchar a8=2，0，1，0，0，7，2，5; /*显示字符*/ uchar b8 ; /*存放显示字符对应的字型码*/ uchar zxm16=0 xfc,0 x60,0 xd

27、a,0 xf2,0 x60,0 xda,0 xf2,0 x66,0 xbe,0 xe4, 0 xfe,0 xf6,0 xee,0 x3e,0 x9c,0 x7a, 0 x9e,0 x8e; /*0-F的字型码 */ for(i=0;i8;i+) m=ai; /*取当前显示字符*/ bi=zxmm /*查得显示字符的字型码 */2022-3-2790while(1) x=&WSLA; /* 取ZLG7290器件的写地址*/ c=&wsubsla; /* 取ZLG7290器件的内部显示缓冲寄存器的地址*/ y=b; /*获得显示字符的字型码地址 */ n=8; Sendnbyte (x,c,y,n

28、); /*调用写多字节的显示子程序*/ DELAY( ); void DELAY( ) unsigned char i,j; for(i=0;i100;i+) for(j=0;j100;j+); 2022-3-2791上述程序调用的相关的I2C子程序(Sendbyte ( )、Sendnbyte( )、Stare( )、stop( )、ack( )、nack( )、cack( )参见9.2.2的内容。SDA BITP1.0SCLBITP1.1WSLAEQU070H ; ZLG7290器件的写地址RSLAEQU071H ; ZLG7290器件的读地址ORG 0000HLJMP0100HORG00

29、03H ;中断入口LJMP INT_7290 ;键盘中断服务ORG 0100H2022-3-2792START:MOV SP,#60HSETB EA ;开INT0中断SETB EX0SETB IT0 ;触发极性为下降沿MOV30H,#0DH ; 变量缓冲区（存放显示字符在字型码表中的偏移地址）MOV31H,#10HMOV32H,#11HMOV 33H,#10HMOV34H,#02H MOV 35H,#13H; MOV36H,#13H;MOV37H,#13H; ;通过查表建立显示缓冲区（40H-47H）2022-3-2793MOV DPTR,#LEDSEG ;开始对变量查表MOVR7,#8 ;写

30、入数据个数MOVR0,#30H;源数据块首地址MOVR1,#40H ;当前字符字形码表显示缓冲区LOOP1:MOVA,R0MOVC A,A+DPTR ;查表得对应的字形码MOV R1,A ;送显示缓冲区INCR1INCR0DJNZ R7,LOOP1;向7290B写入数据，以显示“data= XX ”，最后两位为键值的十进制显示2022-3-2794LOOP: MOVR7,#8 MOV R2,#10H ;ZLG7290器件的内部显示缓冲寄存器的地址 MOV R3,#WSLA ; ZLG7290器件的写地址送R2 MOV R0,#40H ;当前字符字形码表显示缓冲区地址送R0 LCALL WRNB

31、YT ;调显示子程序 LCALL DELAY ;使显示稳定 SJMP LOOPLEDSEG:DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E4H ;0-7的字形码 DB 0FEH,0F6H,0EEH,3EH,9CH,7AH,9EH,8EH ;8-F的字形码 DB 0FAH,1EH,12H,00H;a,t,=和熄灭码CF:PUSH 02H ;将A中的数据拆分为两个四位16进制数并查表2022-3-2795 PUSH DPH;PUSH DPLMOVDPTR,#LEDSEGMOVR2,AANLA,#0FHMOVCA,A+DPTRMOVR3,AMOVA,R2SWAPAANL

32、A,#0FHMOVCA,A+DPTRMOV R4,APOPDPLPOPDPHPOP02HRET2022-3-2796;中断服务程序INT_7290:(读取健值、拆分并转换成字型码更新46H和47H单元内容，以便刷新显示)INT_7290:NOP PUSH 00HPUSH 02HPUSH 03HPUSH 04HPUSH 07HPUSH ACCPUSH PSWMOVR0,#20H;状态数据区首址MOVR7,#04H;取状态数据个数MOVR2,#00H;内部数据首地址2022-3-2797 MOVR3,#WSLA ;取器件地址（写） MOVR4,#RSLA ;取器件地址（读） LCALL RNBYT

33、E ;读出7290的4个寄存器（地址为00H03H）数据存于20H-23H NOP MOVA,21H ;取21H单元的键值 LCALL CF;拆分、查表 MOV47H,R3 ;送显示缓冲区（最低两位数码管的字型码在46H、47H中） MOV46H,R4 POP PSW POPACC POP07H POP04H 2022-3-2798 POP 03H POP 02H POP 00H RETI DELAY: MOV R6,#00H DELAY 1：MOV R5,#00H DJNZ R5,$ DJNZ R6,DELAY1 RET END相关的I2C子程序（WRNBYT、RNBYTE、WRBYT、ST

34、OP、CACK、STA），参见9.2.2的内容。2022-3-2799采用C语言编写的参考程序#include “reg51.h”#include “intrins.h”#define DELAY5US _nop_();_nop()_;_nop_();_nop()_;_nop_();sbit SDA=P10;sbit SCL=P11;#define unsigned char uchar#define WSLA1 0 x70; /*7290器件地址*/#define RSLA1 0 x71;void start(void); /*函数声明*/void stop(void);void mack(

35、void);2022-3-27100void nmack(void);void cack(void);void Sendbyte (unsigned char *p);void Rcvbyte (unsigned char *p);void Sendnbyte (unsigned char *s3, unsigned char *s2, unsigned char *s0, unsigned char n);void Rcvnbyte (unsigned char *s3, unsigned char *s4, unsigned char *s2, unsigned char *s0,unsi

36、gned char n);uchar zxm8;uchar code b20=0 xfc,0 x60,0 xda,0 xf2,0 x66,0 xb6,0 xde,0 xe4,0 xfe,0 xf6,0 xee,0 x3e,0 x9c,0 x7a,0 x9e,0 x8e,0 xfa,0 x1e,0 x12,0 x00;/*0-F字型码，最后4个依次为a,t,=和熄灭的字型码*/2022-3-27101void DELAY();void main() uchar n,i,*c,*y,*x,wsubsa=0 x10,WSLA=WSLA1; uchar a8= 0 x0d，0 x10, 0 x11, 0 x10,0 x12,0 x13,0 x13,0 x13;/*变量缓冲区（存放显示字符在字型码表中的偏移地址）*/ for(i=0;i4; i=i&0 x0f; zxm6=bi;2022-3-27103void DELAY() unsigned char i,j; for