单片机系统设计 省赛获奖

*单片机系统设计（C51版）*应用电子系3SPI总线与应用1.SPI总线概念SPI接口的全称是“SerialPeripheralInterface”,意为串行外围接口SPI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,数字信号处理器和数字信号解码器。*应用电子系42.SPI接口协议简介利用时钟线对数据位进行同步，时钟的上升沿或下降沿锁存数据四线制SPI：CS,SCK,MOSI,MISO。全双工，收发可同时进行。三线制SPI：CS,SCK,DIO。半双工，只能分时进行收发。*应用电子系5一主多从的连接模式*应用电子系63.SPI接口时序图SPI时序图举例：四线制,低电平使能,上升沿锁存,先发送最高位*应用电子系7#include<reg51.h>#include<intrins.h>sbitSCK=P1^0;sbitMOSI=P1^1;sbitMISO=P1^2;sbitSS1=P1^3;#definedelayNOP(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}; *应用电子系8voidSPISendByte(unsignedcharch){unsignedcharidatan=8;SCK=1;SS1=0;while(n--){delayNOP();SCK=0;

if((ch&0x80)==0x80){MOSI=1;}else{MOSI=0;}delayNOP();ch=ch<<1;SCK=1;}}*应用电子系9unsignedcharSPIreceiveByte(){unsignedcharidatan=8;unsignedchartdata;SCK=1;SS1=0;while(n--){delayNOP();SCK=0;delayNOP(); tdata=tdata<<1;if(MISO==1)tdata=tdata|0x01;elsetdata=tdata&0xfe;SCK=1;}return(tdata);}*应用电子系10unsignedcharSPIsend_receiveByte(unsignedcharch){unsignedcharidatan=8;unsignedchartdata;SCK=1;SS1=0;while(n--){delayNOP();SCK=0;delayNOP();{tdata=tdata<<1; if(MISO==1)tdata=tdata|0x01;elsetdata=tdata&0xfe;}*应用电子系11{if((ch&0x80)==0x80) {MOSI=1;}else{MOSI=0;}ch=ch<<1;}SCK=1;}return(tdata);}*应用电子系123.SPI接口ADCTLC549

TLC549:8位串行AD芯片

*应用电子系13#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDAT=P1^7;sbitCS=P1^6;sbitCLK=P1^5;ucharTLC549ADC(void){uchari,x;CLK=0;DAT=1;CS=0;for(i=0;i<8;i++){CLK=1; x<<=1; if(DAT==1)x++; CLK=0; } CS=1; return(x);}*应用电子系144.SPI接口DACTLC5615

TLC5615

TLC5615:10位串行DA芯片

*应用电子系15如何编程？

八位如何传输数字信号？

TLC5615为十位DAC，如何修改？主机发起一次数据读写主机输出时钟主机发送的数据(10位)*应用电子系16#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitK1=P3^7;sbitK0=P3^6;sbitDAT=P2^5;sbitDAC=P2^6;sbitDCK=P2^7;voidTLC5615(uintj){uchari;DCK=0;DAC=0;j=j<<6;for(i=0;i<10;i++){j=j<<1;DAT=CY;DCK=0;DCK=1;}DCK=0;DAC=1;}DINCSSCLK*应用电子系17voiddelay(uintt){while(t--);}voidmain(){unsignedintm;K1=1;K0=1;P1=0xff;while(1){m=P1*4;if(!K0)m+=1;if(!K1)m+=2; TLC5615(m);delay(50000);}}*应用电子系185.串行时钟芯片DS1302功能介绍：电子万年历基本原理：外接32768Hz的晶振。提供秒、分、时、天、星期、月、年等的数值以及闰年调整的能力。DS1302的时间信息以寄存器的形式存储，通过SPI接口读写操作，获得时间与设定时间。可外接备份电池，保证掉电后时间不丢失*应用电子系195.串行时钟芯片DS1302*应用电子系205.串行时钟芯片DS1302*应用电子系215.串行时钟芯片DS1302*应用电子系225.串行时钟芯片DS1302*应用电子系236.DS1302和单片机连接图*应用电子系247．DS1302的程序控制程序组成#defineucharunsignedcharsbitSCK=P3^6; /*实时时钟时钟线引脚*/sbitRDA=P3^4;/*实时时钟数据线引脚*/sbitRST=P3^5;/*实时时钟复位线引脚*/*应用电子系25功能:往DS1302写入1Byte数据voidWrite_Ds1302_Byte(unsignedchartemp){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++) //循环8次写入数据

{ SCK=0;SDA=temp&0x01;//每次传输低字节

temp>>=1; //右移一位

SCK=1;//上升沿写有效

}}

*应用电子系26往DS1302写入数据*应用电子系27voidWrite_Ds1302(unsignedcharaddress,unsignedchardat)

{ RST=0; SCK=0; delayus(2); RST=1; //启动

delayus(2); Write_Ds1302_Byte(address); //发送地址

Write_Ds1302_Byte(dat); //发送数据

RST=0; //恢复}*应用电子系28从DS1302读取1Byte数据ucharRead_DS1302_Byte(void){uchari,temp;for(i=0;i<8;i++) //循环8次读取数据

{ if(SDA)temp|=0x80;//每次传输低字节

SCK=1;//读数据，下降沿有效

temp>>=1; //右移一位

delayus(2); SCK=0; } return(temp);}*应用电子系29读取DS1302某地址的数据*应用电子系30unsignedcharRead_Ds1302(unsignedcharaddress){ uchari,temp; RST=0; delayus(2); SCK=0; delayus(2); RST=1; delayus(2); Write_Ds1302_Byte(address);//读数据之前要先写地址

temp=Read_Ds1302_Byte();//读出数据返回}*应用电子系31设置初始时间voidSet_RTC(void)//设定初始时间{ unsignedchari,tmp; Write_Ds1302(0x8E,0X00); //解除写禁止

Bcd_to_Hex();//BCD码转换为16进制

for(i=0;i<7;i++) //7次写入秒分时日月周年

{ Write_Ds1302(write_rtc_address[i],tmp_time[i]); } Write_Ds1302(0x8E,0x80);//写保护}*应用电子系32BCD转16进制

voidBcd_to_Hex(void)读取当前时间voidRead_RTC(void) //读取当前时间*应用电子系33思考与实践建立DS1302芯片的库函数文件。有哪些主要功能函数？写出这些函数并组成库函数。设计基于DS1302的电子万年历。显示年、月、日、星期、时、分、秒，外形自行设计。*应用电子系34I2C串行总线I2C总线始终和先进技术保持同步，并保持其向下兼容性。I2C总线采用二线制传输，一根是数据线SDA（SerialDataLine），另一根是时钟线SCL（serialclockline），所有I2C器件都连接在SDA和SCL上，每一个器件具有一个唯一的地址。I2C总线是一个多主机总线，总线上可以有一个或多个主机（或称主控制器件），总线运行由主机控制。*应用电子系35I2C总线支持多主（multi-mastering）和主从（master-slave）两种工作方式。

*应用电子系36I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。*应用电子系37I2C总线的数据传送*应用电子系38I2C总线的构成及信号类型：构成： 数据线SDA

时钟线SCL数据传输的有效规则：

1.SCL高电平期间，SDA保持不变，数据有效。

2.SCL低电平期间，SDA改变，数据变化有效。*应用电子系39应用方式：

1.标准硬件I2C端口(硬核)。

2.软件模拟I2C端口(可编程用软件实现)。SDASCL单片机EEPROM普通I/O口普通I/O口单片机EEPROM*应用电子系40I2C总线的三种信号类型：

[开始信号]SCL高电平时，SDA产生高到低的下降沿跳变

[结束信号]SCL高电平时，SDA产生低到高的上升沿跳变

[应答信号]接收数据的器件在接收到8bit数据后，向发送数据的器件发出低电平信号，表示已收到数据。这个信号由接收数据的器件发出。发送端收到应答信号后，作出分析判断。若未收到应答信号，则判断为受控单元出现故障。*应用电子系41*应用电子系42时钟线数据线下降沿开始位上降沿结束位数据位应答位时间轴*应用电子系43I2C总线的控制程序实现：/*I2C的启动程序*/（时钟线高时，数据线上升沿）VoidI2CStart(void) { SDA=1;//释放数据线

SomeNOP();//延时

SCL=1;//时钟线拉高

SomeNOP();//延时

SDA=0;//数据线拉低

SomeNOP();//延时

SCL=0;//时钟线拉低

SomeNOP();//延时}*应用电子系44/*I2C的停止程序*/（时钟线高时，数据线上升沿）voidI2CStop(void){ SDA=0; SomeNOP(); SCL=1; SomeNOP(); SDA=1; SomeNOP();}*应用电子系45/*I2C的应答程序*/voidACK(void) //Acknowledge信号{ SDA=0;//发送0，应答

SomeNOP(); SCL=1; SomeNOP();//产生时钟高电平

SCL=0; SomeNOP();}*应用电子系46voidNACK(void) //没有Acknowledge信号{ SDA=1;//发送1，非应答

SomeNOP(); SCL=1; SomeNOP();//产生时钟高电平

SCL=0; SomeNOP();}*应用电子系47检测应答位bitTestAck(){ bitErrorBit; SDA=1; SCL=1; ErrorBit=SDA; SCL=0; return(ErrorBit);}*应用电子系48写8位数据bitWrite8Bit(unsignedcharinput){ unsignedchartemp; for(temp=8;temp!=0;temp--){ SDA=(bit)(input&0x80); SCL=1; SCL=0; input=input<<1; }}*应用电子系49读8位数据unsignedcharRead8Bit(){ unsignedchartemp,rbyte=0; for(temp=8;temp!=0;temp--){ SCL=1; rbyte=rbyte<<1; r