例說單片機數據通信之模擬SPI數據傳輸

　　本文是以時鐘芯片DS1302為例子來分析時序圖并寫出代碼。DS1302是采用SPI三線接口與單片機進行同步通信。重點分析單字節讀時序，單字節寫時序，寄存器讀時序，寄存器寫時序，并完成4個函數。完整代碼以及仿真圖下載地址：http://pan.baidu.com/s/1ntM5Kgh

　　上圖為寄存器讀時序，為什么先貼出這個圖呢，因為讀寄存器包含了單字節的寫以及單字節的讀。從圖上可以看出，讀DS1302的寄存器是先寫入一個地址，然后再去讀一個字節。那么就可以根據這個圖來完成單字節的讀寫時序分析以及代碼的編寫。

　　單字節寫時序

　　圖1可以告訴我們，在時鐘的上升沿是寫入數據，是從低位開始寫入。還有一個需要注意的地方是寫字節和讀字節連接處，從圖中可以看出，當最后一個位寫入后，接下來的一個下降沿就開始讀數據了，在代碼編寫時要注意這一點，不然讀數據就會出錯。先看看下面的代碼：

　　void dsWriteByte(u8 dat) //寫入字節
　　{
　　         u8 i;
　　         for(i = 0;i < 8;i++)
　　         {
　　                  if(dat & 0x01) ds1302IOStatu(1);
                  　　else ds1302IOStatu(0);         //低位先寫入，根據要寫入的數據確定IO的電平
                  　　ds1302CLKStatu(0);
                  　　ds1302CLKStatu(1);             //產生上升沿寫入數據
                  　　dat >>= 1;                                //移位，準備下一位
          　　}
　　}                                                                  //寫一個字節后，此時時鐘腳是高電平

　　單字節讀時序

　　同樣是根據圖1可以看出是下降沿讀取數據，低位先被讀取。根據這個信息編寫如下代碼：

　　u8 dsReadByte() //讀一個字節
　　{
        　　u8 i,tmp = 0;
　　        for(i = 0;i < 8;i++)
        　　{
                　　ds1302CLKStatu(1);
                　　tmp >>= 1;                                        //移位
                　　ds1302CLKStatu(0);                     //產生下降沿
                　　if(ds1302_IO) tmp |= 0x80;          //讀取一位數據
　　        }
　　        return tmp;                                             //返回數據
　　}

　　寄存器讀時序

　　上面完成了單字節讀寫函數，根據圖1來完成讀寄存器的代碼。這時就的控制RST腳了。由時序圖可以看出，寫一個字節和讀一個字節時，RST腳都是高電平狀態，那么根據這些信息就完成如下代碼：

　　u8 dsReadReg(u8 addr) //讀寄存器
　　{
　　        u8 tmp;
　　        ds1302RSTStatu(1);       //拉高RST腳之后再完成寫字節和讀字節
　　        dsWriteByte(addr);          //寫地址
　　        tmp = dsReadByte();      //讀字節
　　        ds1302RSTStatu(0);      //最后拉低RST腳，和圖1的時序相同
　　        tmp = (tmp >> 4) * 10 + (tmp & 0x0f); //這個是數據類型轉換
　　        return tmp;                      //返回數據
　　}

　　寄存器寫時序

　　上圖為寄存器寫時序，拉高RST腳后，寫入地址再寫入數據最后拉低RST腳，這樣就完成了寫寄存器操作。完成以下的代碼：

　　void dsWriteReg(u8 addr,u8 dat)         //寫寄存器
　　{
　　        ds1302RSTStatu(1);                      //拉高RST腳
　　        dsWriteByte(addr);                         //寫入地址
　　        dsWriteByte(dat);                           //寫入數據
　　        ds1302RSTStatu(0);                    //拉低RST腳
　　}

　　四個時序到此就分析結束了，再回頭看看編寫的代碼都是依據時序得來的，學會分析時序圖就可以寫出屬于自己的代碼了，同樣可以依據時序圖來檢查代碼的錯誤。了解了這部分的時序分析，推薦大家利用模擬SPI的通信方式編寫xpt2046的讀寫函數。