標(biāo)題: 雙CPU通過普通I/O口通信，3線雙向零等待通信 [打印本頁]
作者: jialinx    時間: 2015-9-15 14:56
標(biāo)題: 雙CPU通過普通I/O口通信，3線雙向零等待通信
3線雙向零等待IO通訊機制


許多設(shè)備需要通過IO通訊交互數(shù)據(jù),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(xié)議:
它沒有1線,2線那樣節(jié)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(xiàn)了50us傳輸一個字節(jié)，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(fā)起數(shù)據(jù)通訊,也都可以被動接收數(shù)據(jù),即可以對等傳輸.
有發(fā)送和接收的檢查等待機制,發(fā)送方知道對方什么時候收了數(shù)據(jù),接收方知道發(fā)送方什么時
候發(fā)了數(shù)據(jù).
無需進(jìn)行數(shù)據(jù)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(fā)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(shù).
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(yīng)通訊)

2.從機響應(yīng)通訊,從機在閑時檢測MCLK是否為0,發(fā)現(xiàn)為0則主機向它發(fā)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?yōu)?,如果是1則主機已經(jīng)發(fā)出了第一個bit
的數(shù)據(jù).  

3.主機發(fā)現(xiàn)SCLK=0,知道從機已經(jīng)開始準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù).
4.主機發(fā)送第一個bit到SDA.
5.主機將MCLK=1,表示已經(jīng)發(fā)送第一個bit到SDA.

6.從機發(fā)現(xiàn)MCLK=1,知道主機已經(jīng)發(fā)出第一個數(shù)據(jù)
7.從機收第一個bit的數(shù)據(jù).
8.從機將SCLK=1,表示已經(jīng)收了第一個bit.之后等待MCLK是否變0,如果變0,則主機已經(jīng)發(fā)出
了第二個bit


9.主機發(fā)現(xiàn)SCLK=1,知道從機已經(jīng)開始準(zhǔn)備接受第二個數(shù)據(jù).
10.主機發(fā)送第二個bit到SDA.
11.主機將MCLK=0,表示已經(jīng)發(fā)送第二個bit到SDA.

12.從機發(fā)現(xiàn)MCLK=0,知道主機已經(jīng)發(fā)出第二個數(shù)據(jù)
13.從機收第二個bit的數(shù)據(jù).
14.從機將SCLK=0,表示已經(jīng)收了第二個bit.之后等待MCLK是否變1,如果變1,則主機已經(jīng)發(fā)出
了第三個bit

15.再重復(fù)3-14,3遍,傳完8bit數(shù)據(jù).

16.主機發(fā)現(xiàn)SCLK=0,知道從機已經(jīng)收完8位數(shù)據(jù)
17.主機將MCLK=1,準(zhǔn)備下一輪通訊

18.從機發(fā)現(xiàn)MCLK=1,知道主機已經(jīng)收起MCLK
19.從機將SCLK=1,準(zhǔn)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(fā)送一個數(shù)據(jù)
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(yīng)
   
        SDA=BIT0;   //放一個bit到SDA
        MCLK=1;        
        DATA=DATA>>1; //準(zhǔn)備下一個bit

        while(!SCLK); //檢測從機響應(yīng)
   
        SDA=BIT0;   //放一個bit到SDA
        MCLK=0;        
        DATA=DATA>>1; //準(zhǔn)備下一個bit
    }
    while(SCLK); //檢測從機收完
    MCLK=1;
    while(!SCLK);//等待從機準(zhǔn)備好
    SDA=1;
}

//接收一個數(shù)據(jù)
//調(diào)用之前最好檢測MCLK是否為0（對方是否申請數(shù)據(jù)通訊）再進(jìn)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(zhǔn)備收下一個bit
        while(!MCLK); //檢測主機放數(shù)據(jù)
        BIT7=SDA;//收一個bit
        SCLK=1;

        DATA=DATA>>1; //準(zhǔn)備收下一個bit
        while(MCLK); //檢測主機放數(shù)據(jù)
        BIT7=SDA;  //收一個bit
        SCLK=0;   
    }
   
    while(!MCLK); //檢測主機發(fā)完
    SCLK=1;
    return(DATA);   
}




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