12 串行通信總線(xiàn)與SPI總線(xiàn)

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 串行通信總線(xiàn)與 SPI總線(xiàn) 并行傳輸和串行傳輸 計(jì)算機(jī) I/O接口 外部設(shè)備 或 計(jì)算機(jī) 并行傳輸 并行傳輸 或 串行傳輸 并行傳輸 各位同時(shí)傳送，有多根數(shù)據(jù)線(xiàn)，成本高 傳送速度快（短距離） 無(wú)法達(dá)到很高的總線(xiàn)時(shí)鐘頻率 衡量指標(biāo)： 最大數(shù)據(jù)傳輸率 （ MBps） 時(shí)鐘頻率 總線(xiàn)寬度 8 串行傳輸 按位按 順序傳送， 只需 較少 傳輸線(xiàn)，價(jià)格 低 傳送 速度較 慢（短距離） 可以達(dá)到很高的時(shí)鐘頻率 數(shù)據(jù) 在發(fā)送方拆卸，在接收方裝配 拆卸：并行 串行 裝配：串行 并行 串行通信的制式 單工方式 數(shù)據(jù)按固定方向傳送 半雙工方式 數(shù)據(jù)分時(shí)雙向傳送，同一時(shí)刻不能雙向同時(shí)傳輸。 全雙工方式 數(shù)據(jù)可同時(shí)雙向傳送 異步通信 數(shù)據(jù)以字符（或字節(jié)）為單位組成字符幀傳送 發(fā)送端逐幀發(fā)送，接收端逐幀接收 字符幀： 起始位 1位，低電平 數(shù)據(jù)位 5-8位，低位在前，高位在后 奇偶校驗(yàn)位 1位或無(wú)此位 停止位 1、 1.5、 2位，高電平 同步通信 字符內(nèi)部保持同步，字符之間也是同步的 收 /發(fā)雙方必須建立準(zhǔn)確的位定時(shí)信號(hào)，也就是說(shuō)收 /發(fā)時(shí)鐘的頻率必須嚴(yán)格地一致。 相比異步通信，可以一次傳送更多的數(shù)據(jù)信息，傳輸效率高，但是硬件設(shè)備復(fù)雜，成本高。 SPI總線(xiàn) SPISerial Peripheral Interface SPI是增強(qiáng)型單片機(jī) MC68HC70508A（ Motorola）的串行接口。 SPI具有如下特點(diǎn)： 全雙工操作，同步串行通信，主從方式 有 4 種可編程主方式頻率（最大為 1.05MHz） 最大從方式頻率為 2.1 MHz 具有可編程極性和相位的串行時(shí)鐘 有傳送結(jié)束中斷標(biāo)志，有寫(xiě)沖突出錯(cuò)標(biāo)志，有總線(xiàn)沖突出錯(cuò)標(biāo)志 SPI的內(nèi)部結(jié)構(gòu) SPI的內(nèi)部結(jié)構(gòu) SPDR SPCR SPI的內(nèi)部結(jié)構(gòu) SPSR 三個(gè)標(biāo)志位均為只讀可清除位。 SPI的工作原理 主方式下的管腳功能 PD4/SCK（串行時(shí)鐘） 在主方式下，PD4/SCK管腳是同步時(shí)鐘輸出。 PD3/MOSI（主輸出，從輸入） 在主方式下，PD3/MOSI管腳是串行輸出。 PD2/MISO（主輸入，從輸出） 在主方式下，PD2/MISO管腳為串行輸入。 PD5/（從選擇） 在主方式下， PD5/ 管腳用來(lái)保護(hù)在主方式下兩個(gè) SPI同時(shí)操作時(shí)所引起的沖突。主機(jī) PD5/管腳上的邏輯 0禁止 SPI，清除 MSTR位，并產(chǎn)生方式錯(cuò)誤標(biāo)志（ MODF） 從方式下的管腳功能 PD4/SCK（串行時(shí)鐘） 在從方式下，PD4/SCK管腳是從主機(jī) SPI來(lái)的同步時(shí)鐘信號(hào)的輸入端； PD3/MOSI（主輸出，從輸入） 在從方式下，該管腳為串行輸入端； PDI/MIS0（主輸入，從輸出），在從方式下，該管腳為串行輸出端。 PD5/（從選擇） 在從方式下，該管腳用做來(lái)自主 SPI的數(shù)據(jù)和串行時(shí)鐘接收的使能端。 多機(jī) SPI系統(tǒng) 多機(jī) SPI系統(tǒng) SPI中斷 （ 1） SPI傳送完中斷 SPI狀態(tài)寄存器中的 SPI標(biāo)志位（ SPIF）表示 SPI傳送數(shù)據(jù)結(jié)束。當(dāng)數(shù)據(jù)移入或移出 SPI寄存器時(shí)， SPIF開(kāi)始置位。如果SPIE也置位，則 SPIF產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。 （ 2） SPI方式錯(cuò)中斷 SPI狀態(tài)寄存器中的方式錯(cuò)狀態(tài)位（ MODF）置位，表示 SPI方式錯(cuò)。當(dāng) SPI