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);
}
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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 ___┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐________
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sclk ┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ ┌─
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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);
}
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什么是pid控制原理 pid各个参数对系统的影响
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