3线双向零等待IO通讯机制

许多设备需要通过IO通讯交互数据,怎样才做到速度最快,通讯可靠,所用资源又少呢?

下面介绍一个我编写的通讯协议:

它没有1线,2线那样节省IO资源,但是它的通讯速度绝对最快,无需延时,且不用中断,还可以

对等传输.

实际情况下C51编写，实现了50us传输一个字节，折合160Kbps左右，晶振22M。

特点如下:

使用3根普通IO通讯

不使用中断

双方都可以主动发起数据通讯,也都可以被动接收数据,即可以对等传输.

有发送和接收的检查等待机制,发送方知道对方什么时候收了数据,接收方知道发送方什么时

候发了数据.

无需进行数据延时,最大可能地加快了通讯速度.

CPU闲的时候通讯速率可以最快.忙的时候又可以无限等待.保证绝对同步,不会出错.

双方CPU工作速度可以任意,即使是51和P4通讯,也能保证正确无误.

ask w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8

MCLK ┐┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌───

└┘ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘

SDT ___┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐________

└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘

SCLK ┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌─

└─┘ └──┘ └──┘ └──┘ └──┘

res r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8

1.主机发起通讯申请到从机

主机检测MCLK是否为0,为0的话是对方在申请通讯,退出函数.

主机检测到MCLK=1,表示通讯空闲.

主机将MCLK=0,表示申请通讯. 之后检测SCLK是否为0(是否响应通讯)

2.从机响应通讯,从机在闲时检测MCLK是否为0,发现为0则主机向它发起了通讯申请.

从机将SCLK=0,表示接受申请,之后检测MCLK是否变为1,如果是1则主机已经发出了第一个bit

的数据.

3.主机发现SCLK=0,知道从机已经开始准备接受数据.

4.主机发送第一个bit到SDA.

5.主机将MCLK=1,表示已经发送第一个bit到SDA.

6.从机发现MCLK=1,知道主机已经发出第一个数据

7.从机收第一个bit的数据.

8.从机将SCLK=1,表示已经收了第一个bit.之后等待MCLK是否变0,如果变0,则主机已经发出

了第二个bit

9.主机发现SCLK=1,知道从机已经开始准备接受第二个数据.

10.主机发送第二个bit到SDA.

11.主机将MCLK=0,表示已经发送第二个bit到SDA.

12.从机发现MCLK=0,知道主机已经发出第二个数据

13.从机收第二个bit的数据.

14.从机将SCLK=0,表示已经收了第二个bit.之后等待MCLK是否变1,如果变1,则主机已经发出

了第三个bit

15.再重复3-14,3遍,传完8bit数据.

16.主机发现SCLK=0,知道从机已经收完8位数据

17.主机将MCLK=1,准备下一轮通讯

18.从机发现MCLK=1,知道主机已经收起MCLK

19.从机将SCLK=1,准备下一轮通讯

附源代码：

sbit MCLK=P3^5;

sbit SCLK=P3^6;

sbit SDA=P3^7;

uchar bdata DATA;

sbit BIT0=DATA^0;

sbit BIT7=DATA^7;

// 发送一个数据

putbytespi(uchar ch)

{

uchar i;

uint c;

if(!MCLK)return; //

MCLK=0; //申请通讯

DATA=ch;

for(i=4;i!=0;i--)

{

while(SCLK); //检测从机响应

SDA=BIT0; //放一个bit到SDA

MCLK=1;

DATA=DATA>>1; //准备下一个bit

while(!SCLK); //检测从机响应

SDA=BIT0; //放一个bit到SDA

MCLK=0;

DATA=DATA>>1; //准备下一个bit

}

while(SCLK); //检测从机收完

MCLK=1;

while(!SCLK);//等待从机准备好

SDA=1;

}

//接收一个数据

//调用之前最好检测MCLK是否为0(对方是否申请数据通讯)再进入,否则里面是死等此信

号!

uchar getbytespi()

{

uchar i;

while(MCLK);

SCLK=0; //接受通讯请求

for(i=4;i!=0;i--)

{

DATA=DATA>>1; //准备收下一个bit

while(!MCLK); //检测主机放数据

BIT7=SDA;//收一个bit

SCLK=1;

DATA=DATA>>1; //准备收下一个bit

while(MCLK); //检测主机放数据

BIT7=SDA; //收一个bit

SCLK=0;

}

while(!MCLK); //检测主机发完

SCLK=1;

return(DATA);

}