3線雙向零等待IO通訊機制
許多設備需要通過IO通訊交互數據,怎樣才做到速度最快,通訊可靠,所用資源又少呢?
下面介紹一個我編寫的通訊協議:
它沒有1線,2線那樣節省IO資源,但是它的通訊速度絕對最快,無需延時,且不用中斷,還可以
對等傳輸.
實際情況下C51編寫，實現了50us傳輸一個字節，折合160Kbps左右，晶振22M。
特點如下:
使用3根普通IO通訊
不使用中斷
雙方都可以主動發起數據通訊,也都可以被動接收數據,即可以對等傳輸.
有發送和接收的檢查等待機制,發送方知道對方什么時候收了數據,接收方知道發送方什么時
候發了數據.
無需進行數據延時,最大可能地加快了通訊速度.
CPU閑的時候通訊速率可以最快.忙的時候又可以無限等待.保證絕對同步,不會出錯.
雙方CPU工作速度可以任意,即使是51和P4通訊,也能保證正確無誤.
ask w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8
MCLK ┐┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌───
└┘ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘
SDT ___┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐________
└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘
SCLK ┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌─
└─┘ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘
res r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8
1.主機發起通訊申請到從機
主機檢測MCLK是否為0,為0的話是對方在申請通訊,退出函數.
主機檢測到MCLK=1,表示通訊空閑.
主機將MCLK=0,表示申請通訊. 之后檢測SCLK是否為0(是否響應通訊)
2.從機響應通訊,從機在閑時檢測MCLK是否為0,發現為0則主機向它發起了通訊申請.
從機將SCLK=0,表示接受申請,之后檢測MCLK是否變為1,如果是1則主機已經發出了第一個bit
的數據.
3.主機發現SCLK=0,知道從機已經開始準備接受數據.
4.主機發送第一個bit到SDA.
5.主機將MCLK=1,表示已經發送第一個bit到SDA.
6.從機發現MCLK=1,知道主機已經發出第一個數據
7.從機收第一個bit的數據.
8.從機將SCLK=1,表示已經收了第一個bit.之后等待MCLK是否變0,如果變0,則主機已經發出
了第二個bit
9.主機發現SCLK=1,知道從機已經開始準備接受第二個數據.
10.主機發送第二個bit到SDA.
11.主機將MCLK=0,表示已經發送第二個bit到SDA.
12.從機發現MCLK=0,知道主機已經發出第二個數據
13.從機收第二個bit的數據.
14.從機將SCLK=0,表示已經收了第二個bit.之后等待MCLK是否變1,如果變1,則主機已經發出
了第三個bit
15.再重復3-14,3遍,傳完8bit數據.
16.主機發現SCLK=0,知道從機已經收完8位數據
17.主機將MCLK=1,準備下一輪通訊
18.從機發現MCLK=1,知道主機已經收起MCLK
19.從機將SCLK=1,準備下一輪通訊
附源代碼：
sbit MCLK=P3^5;
sbit SCLK=P3^6;
sbit SDA=P3^7;
uchar bdata DATA;
sbit BIT0=DATA^0;
sbit BIT7=DATA^7;
// 發送一個數據
putbytespi(uchar ch)
{
uchar i;
uint c;
if(!MCLK)return; //
MCLK=0; //申請通訊
DATA=ch;
for(i=4;i!=0;i--)
{
while(SCLK); //檢測從機響應
SDA=BIT0; //放一個bit到SDA
MCLK=1;
DATA=DATA>>1; //準備下一個bit
while(!SCLK); //檢測從機響應
SDA=BIT0; //放一個bit到SDA
MCLK=0;
DATA=DATA>>1; //準備下一個bit
}
while(SCLK); //檢測從機收完
MCLK=1;
while(!SCLK);//等待從機準備好
SDA=1;
}
//接收一個數據
//調用之前最好檢測MCLK是否為0（對方是否申請數據通訊）再進入,否則里面是死等此信
號!
uchar getbytespi()
{
uchar i;
while(MCLK);
SCLK=0; //接受通訊請求
for(i=4;i!=0;i--)
{
DATA=DATA>>1; //準備收下一個bit
while(!MCLK); //檢測主機放數據
BIT7=SDA;//收一個bit
SCLK=1;
DATA=DATA>>1; //準備收下一個bit
while(MCLK); //檢測主機放數據
BIT7=SDA; //收一個bit
SCLK=0;
}
while(!MCLK); //檢測主機發完
SCLK=1;
return(DATA);
}
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