单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

时序对于数字电路而言非常重要,可以说时序是数字电路正常工作的基础。说到时序,一般是指可编程器件的编程方法,在单片机编程时,需要根据被控芯片的时序去写程序,把芯片手册上规定好的时序用代码来实现,放可以实现单片机和芯片之间的通讯。下面以几种常用芯片的时序来简单介绍一下如何看懂时序。

1

IIC通讯的开始/结束时序

IIC是常用的芯片间的通讯方式,也叫I2C,适合于PCB板内近距离的通讯,总共具有两跟线,可挂接不同地址的多个设备,其硬件连线如下图所示。

单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

不知道你工作过程中会碰到什么样的软件问题,对于维修人员而言,估计就是操作一些简单的刷机之类的,这种是操作层面的,不算什么软件,对着视频和手册流程来走就是了,如果是涉及芯片层面的一些改写,你不要汇编知识,是不容易掌握的,除非你下定决心从零开始,请关注:容济点火器单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

TTL串口是异步的,SPI是同步,这个是区别的根本了。异步通信采用相同的帧格式,数据以相同帧格式进行传输。每一帧由起始位(0,设备准备接受信号),数据位(可以是八位五位六位七位),奇偶校验位,停止位(为1,空闲位,等待下一次传输开始)组成。同步通信,通信双方采用同一个时钟(这是很鲜明的一个特点)。以同步字符作为传送的开始,从而使收发双方取得同步。每位数据占用的时间相等,字符数据间不允许有空位,如果处于空闲状态,则发送同步字符。请关注:容济点火器单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

一、名字差别

1、SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口);

2、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用异步收发器)

二、概念定义差别

1、串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信(可以直接利用电话线作为传输线),从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是:数据位的传送,按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成;成本低但传送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米;根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

2、SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI有三个寄存器分别为:控制寄存器SPCR,状态寄存器SPSR,数据寄存器SPDR。外围设备包括FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口,该接口一般使用4条线:串行时钟线(SCLK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线NSS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。

三、物理信号差别

1、同步串行是指SPI(Serial Peripheral interface)的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息,TRM450是SPI接口。

2、异步串行是指UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片,通常集成在主板上。UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。 TTL电平是3.3V的,而RS232是负逻辑电平,它定义+5~+12V为低电平,而-12~-5V为高电平,MDS2710、MDS SD4、EL805等是RS232接口,EL806有TTL接口。

3、SPI总线由三条信号线组成:串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master),其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信,当有多个从设备时,还可以增加一条从设备选择线。如果用通用IO口模拟SPI总线,必须要有一个输出口(SDO),一个输入口(SDI),另一个口则视实现的设备类型而定,如果要实现主从设备,则需输入输出口,若只实现主设备,则需输出口即可,若只实现从设备,则只需输入口即可。单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

4 UART总线是异步串口,因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多,一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成,硬件上由两根线,一根用于发送,一根用于接收。显然,如果用通用IO口模拟UART总线,则需一个输入口,一个输出口。

5、TTL串口是2条线的,一个RX,一个TX;SPI是4线串口 分别是 CS(片选) CLK(时钟) MISO(数据输入) MOSI(数据输出);串口一般是一对一接收, SPI可以挂载多个SPI设备,通过CS选通设备。

四、SPI总线

1、SPI总线简介

同步外设接口(SPI)是由摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线,该总线大量用在与EEPROM、ADC、FRAM和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。

SPI(Serial Peripheral Interface)是一种串行同步通讯协议,由一个主设备和一个或多个从设备组成,主设备启动一个与从设备的同步通讯,从而完成数据的交换。SPI 接口由SDI(串行数据输入),SDO(串行数据输出),SCK(串行移位时钟),CS(从使能信号)四种信号构成,CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备,如没有CS 信号,则只能存在一个从设备,主设备通过产生移位时钟来发起通讯。通讯时,数据由SDO 输出,SDI 输入,数据在时钟的上升或下降沿由SDO 输出,在紧接着的下降或上升沿由SDI 读入,这样经过8/16 次时钟的改变,完成8/16 位数据的传输。

2、SPI通信

该总线通信基于主-从配置。它有以下4个信号:

MOSI:主出/从入

MISO:主入/从出

SCK:串行时钟

SS:从属选择

芯片上“从属选择”(slave-select)的引脚数决定了可连到总线上的器件数量。

在SPI传输中,数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲,摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。然而,最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数,CPOL定义SPI串行时钟的活动状态,而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。CPOL和CPHA的设置决定了数据取样的时钟沿。单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

3、数据方向和通信速度

SPI传输串行数据时首先传输最高位。波特率可以高达5Mbps,具体速度大小取决于SPI硬件。例如,Xicor公司的SPI串行器件传输速度能达到5MHz。

4、SPI总线接口及时序

SPI总线包括1根串行同步时钟信号线以及2根数据线。

SPI模块为了和外设进行数据交换,根据外设工作要求,其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置,时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL=1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0,在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA=1,在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。个人理解这句话有2层意思:其一,主设备SPI时钟和极性的配置应该由外设来决定;其二,二者的配置应该保持一致,即主设备的SDO同从设备的SDO配置一致,主设备的SDI同从设备的SDI配置一致。因为主从设备是在SCLK的控制下,同时发送和接收数据,并通过2个双向移位寄存器来交换数据。SPI接口时序如图3、图4所示。单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

SPI是一个环形总线结构,由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成,其时序其实很简单,主要是在sck的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。 假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010,上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。 那么第一个上升沿来的时候数据将会是sdo=1;寄存器=0101010x。下降沿到来的时候,sdi上的电平将所存到寄存器中去,那么这时寄存器=0101010sdi,这样在8个时钟脉冲以后,两个寄存器的内容互相交换一次。这样就完成里一个spi时序。例子: 假设主机和从机初始化就绪:并且主机的sbuff=0xaa,从机的sbuff=0x55,下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍:假设上升沿发送数据

脉冲 主机sbuff 从机sbuff sdi sdo 0 10101010 01010101 0 01上 0101010x 1010101x 0 11下 01010100 10101011 0 12上 1010100x 0101011x 1 02下 10101001 01010110 1 03上 0101001x 1010110x 0 13下 01010010 10101101 0 14上 1010010x 0101101x 1 04下 10100101 01011010 1 05上 0100101x 1011010x 0 15下 01001010 10110101 0 16上 1001010x 0110101x 1 06下 10010101 01101010 1 07上 0010101x 1101010x 0 17下 00101010 11010101 0 18上 0101010x 1010101x 1 08下 01010101 10101010 1 0

这样就完成了两个寄存器8位的交换,上面的上表示上升沿、下表示下降沿,sdi、sdo相对于主机而言的。其中ss引脚作为主机的时候,从机可以把它拉底被动选为从机,作为从机的是时候,可以作为片选脚用。根据以上分析,一个完整的传送周期是16位,即两个字节,因为,首先主机要发送命令过去,然后从机根据主机的名准备数据,主机在下一个8位时钟周期才把数据读回来。

SPI 总线是Motorola公司推出的三线同步接口,同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK,一条数据输入线MOSI,一条数据输出线MISO;用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。SPI主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。图3示出SPI总线工作的四种方式,其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式(实线表示):单片机时序是什么意思,如何弄懂单片机时序?

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 ttt5cn@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发表评论

登录后才能评论