SPI串口通信应用
spi转串口芯片
spi转串口芯片SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工、同步、串行的通信协议，常被用于连接微控制器或其他数字设备与外围设备，例如传感器、存储器、显示器等。
SPI 转串口芯片（SPI to UART Bridge）是一种集成了SPI接口和串口通信功能的芯片，可以实现SPI总线与串口之间的转换。
SPI 转串口芯片通常包含如下主要特点和功能：1. SPI接口：具有主/从模式选择和多主设备共享等特性，可以与其他SPI设备进行通信。
2. 串口接口：支持标准的RS232或RS485接口，用于与计算机或其他设备进行串口通信。
3. 数据格式转换：将SPI数据格式转换为串口数据格式，实现不同协议之间的数据转换。
4. 数据缓存：内置的数据缓存，可以在SPI和串口之间进行数据存储和传输，提高数据传输效率。
5. 时钟和波特率控制：支持可编程的时钟频率和串口波特率，以适应不同的通信速度需求。
6. 错误检测和纠正：具备错误检测和纠正功能，可以检测和校正通信中的数据传输错误。
7. 多种工作模式：支持多种工作模式，例如中断模式、DMA 模式等，以适应不同的应用场景。
8. 硬件流控制：支持硬件流控制功能，可以在数据传输中实现流量的控制和管理。
9. 低功耗设计：采用低功耗设计，提供省电和节能的功能。
10. 集成电路：通常SPI转串口芯片是单芯片集成电路，体积小、功耗低、集成度高，方便使用和集成到各种应用中。
通过SPI转串口芯片，用户可以方便地实现SPI总线与串口通信的转换，扩展了SPI设备的应用范围，并与其他数字设备进行数据交换和通信。
SPI转串口芯片广泛应用于工业自动化、通信设备、消费电子、仪器仪表等领域。
基于MSP430的模拟SPI串口通信的实现
基于MSP430的模拟SPI串口通信的实现MSP430是德州仪器（Texas Instruments）公司生产的一款微控制器，内置有模拟外设接口和数字外设接口，非常适合用于嵌入式系统的开发。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信协议，常用于微控制器之间的通信。
在基于MSP430的模拟SPI串口通信实现中，我们需要使用MSP430的GPIO（General-Purpose Input/Output）外设模拟SPI通信协议的时序。
以下是基于MSP430的模拟SPI串口通信实现的步骤：1.配置MSP430的GPIO口为输出模式，并将片选信号（CS）、时钟信号（CLK）、主设备输入信号（MISO）设置为低电平，主设备输出信号（MOSI）设置为高电平。
2.配置MSP430的GPIO口中的片选信号（CS）为输出模式，并将其设置为高电平。
3.编写SPI通信的初始化函数，设置SPI的参数，如时钟分频比、数据位长度等。
4.实现SPI通信的发送函数。
将待发送的数据放入发送缓冲区，按照SPI通信协议的时序，通过MSP430的GPIO口将数据逐位发送出去。
5.实现SPI通信的接收函数。
按照SPI通信协议的时序，通过MSP430的GPIO口接收从外设传入的数据，并存储到接收缓冲区。
6.实现SPI通信的片选控制函数。
控制片选信号的输出，使得与其他外设通信时只选中对应的外设。
7.在主函数中调用上述SPI通信的功能函数，进行数据的发送和接收。
需要注意的是，以上步骤仅是基于MSP430的模拟SPI串口通信实现的一般步骤，具体的实现细节还需根据具体的硬件设备和通信协议来进行调整。
总结起来，基于MSP430的模拟SPI串口通信的实现主要包括配置GPIO口、初始化SPI通信参数、实现发送和接收函数，以及控制片选信号的输出等步骤。
通过这些步骤的完成，可以实现MSP430与其他外设之间的SPI串口通信。
双机之间的串行通信设计
双机之间的串行通信设计随着计算机技术的快速发展，双机之间的串行通信变得越来越重要。
无论是在数据传输、系统控制还是协同处理方面，双机之间的串行通信都扮演着关键角色。
本文将探讨双机之间的串行通信设计，包括串行通信的原理、串行通信的应用、串行通信的优势以及设计双机之间串行通信的步骤。
一、串行通信的原理串行通信是一种逐位传输数据的通信方式。
在双机之间的串行通信中，一台机器将数据一位一位地发送给另一台机器，接收方接收到数据后将其重新组装为完整的信息。
串行通信常用的协议有RS-232、RS-485、SPI等。
二、串行通信的应用1.数据传输：双机之间通过串行通信传输大量数据，例如在两台计算机之间传输文件、传输实时音视频数据等。
2.系统控制：双机之间通过串行通信进行系统控制，例如一个机器向另一个机器发送指令，控制其执行特定的任务。
3.协同处理：双机之间通过串行通信进行协同处理，例如在分布式系统中，各个节点之间通过串行通信共同完成复杂的任务。
三、串行通信的优势相比于并行通信，双机之间的串行通信具有以下几个优势：1.传输距离更远：串行通信可以在较长的距离上进行数据传输，而并行通信受到信号干扰和传输线损耗的限制。
2.更少的传输线：串行通信只需要一条传输线，而并行通信需要多条传输线。
3.更快的速度：串行通信在同等条件下具有更快的传输速度，因为每一位数据传输所需的时间更短。
4.更可靠的传输：串行通信可以通过校验位等方式来保证数据传输的可靠性。
四、设计双机之间串行通信的步骤设计双机之间的串行通信需要经过以下几个步骤：1.确定通信协议：首先需要确定双机之间的通信协议，例如RS-232、RS-485等。
不同的通信协议有着不同的特点和适用范围，需要根据具体的应用需求进行选择。
2.确定物理连接方式：根据通信协议的选择，确定双机之间的物理连接方式，例如使用串口线连接、使用网络连接等。
3.确定数据传输格式：确定数据传输的格式，包括数据的编码方式、数据的起始位和停止位等。
SPI通信
二、通信的SPI 概念2.1、SPI：高速同步串行口SPI：高速同步串行口。
是一种标准的四线同步双向串行总线。
SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200.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。
外围设置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（SCK）、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SS(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)。
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（用于单向传输时，也就是半双工方式）。
也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
（1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入（2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出（3）SCLK –时钟信号，由主设备产生（4）CS –从设备使能信号，由主设备控制其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。
通信的 SPI 概念
2.1、SPI：高速同步串行口SPI：高速同步串行口。
是一种标准的四线同步双向串行总线。
SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200.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。
外围设置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（SCK）、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SS(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)。
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（用于单向传输时，也就是半双工方式）。
也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
（1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入（2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出（3）SCLK –时钟信号，由主设备产生（4）CS –从设备使能信号，由主设备控制其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。
串口协议有哪几种
串口协议有哪几种
串口协议是一种用于在计算机和外设之间进行数据通信的协议。
常见的串口协议有以下几种：
1. RS-232：RS-232是最早的一种串口协议，用于在计算机和外设之间通过串口进行通信。
它规定了通信的电气特性、物理连接、数据传输格式等。
2. RS-485：RS-485是一种多点通信协议，可以在一个总线上连接多个设备进行通信。
与RS-232相比，RS-485具有更长的传输距离和更高的传输速率。
3. RS-422：RS-422也是一种多点通信协议，类似于RS-485，但RS-422只支持全双工通信，而不支持半双工通信。
4. Modbus：Modbus是一种串口通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它支持点对点和多点通信，可以通过串口或网络进行数据传输。
5. SPI：SPI是一种同步串行通信协议，常用于将计算机与外设等短距离连接。
它使用4根信号线进行通信，包括时钟线、数据线、主从选择线和片选线。
6. I2C：I2C是一种串行通信协议，常用于连接计算机和外设。
它使用2根信号线进行通信，包括时钟线和数据线。
这些串口协议具有不同的特点和适用范围，可以根据具体应用选择合适的协议。
单片机通信技术UARTSPI和IC
单片机通信技术UARTSPI和IC 单片机通信技术：UART、SPI和IC单片机（Microcontroller）是一种集成了处理器核心、存储器和外设接口的微型计算机系统。
在各种电子设备中，单片机扮演着控制和通信的重要角色。
本文将介绍单片机通信技术中的UART、SPI和IC （Integrated Circuit）三个关键概念，并探讨它们之间的联系与应用。
一、UART通信技术UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）通信技术是一种异步串行通信协议，通常用于单片机与外部设备之间的通信。
UART通过串口将数据以二进制的形式进行传输，通信的双方需要约定好各自的通信参数，如波特率、数据位数、停止位等。
UART通信技术的核心在于数据的传输方式，它采用了起始位、数据位、校验位和停止位的组合来实现数据的传输。
起始位用于告知数据接收方一组数据的开始，数据位是用来传输具体的数据内容，校验位用于检测数据的准确性，停止位用于标志一组数据的结束。
UART通信技术具有简单、稳定、成本低等优点，因此在许多单片机应用中得到广泛应用。
例如，串口通信、蓝牙通信、红外通信等都可采用UART技术。
二、SPI通信技术SPI（Serial Peripheral Interface）通信技术是一种同步串行通信协议，常用于实现单片机与外围设备之间的高速数据传输。
SPI通信采用全双工的方式，即可以同时进行数据发送和接收。
SPI通信技术的关键在于主从设备之间的时钟同步和数据传输协议。
在SPI通信中，主设备控制通信的时序和数据传输的规则，从设备负责响应主设备的指令并返回数据。
SPI通信使用了四根信号线，分别是时钟信号（SCK）、主设备输出从设备输入信号（MOSI）、从设备输出主设备输入信号（MISO）和片选信号（SS）。
SPI通信技术具有高速、全双工、多设备共享总线等特点，因此被广泛应用于数据存储器、显示设备、模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）等外围设备的通信。
UARTIICSPI通信协议
UARTIICSPI通信协议UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）是一种异步串行通信协议，它使用简单的电气和物理接口。
UART通信是双向的，即可以同时发送和接收数据。
在UART通信中，发送和接收数据的设备之间没有共享的时钟信号，所以数据传输的速率由设备的时钟精度和波特率决定。
UART通信只使用两根线来传输数据，分别是数据线（TX、RX）和地线。
UART通信广泛应用于各种串口设备，如计算机、微控制器、传感器等。
UART通信的简洁性和广泛适用性是它最大的优点，但它也有一些缺点，比如传输速率相对较低。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。
I2C通信是双向的，可以同时发送和接收数据。
在I2C通信中，数据传输通过两根线来完成，分别是串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C通信需要主设备和从设备之间的时钟同步，因此从设备无需使用独立的时钟源。
I2C通信具有多主机和多从机的能力，可以连接多个设备。
I2C通信广泛应用于各种外围设备，如传感器、存储器、显示屏等。
I2C通信的主要优点是使用的线数较少，可以连接多个设备，但传输速率较慢。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。
SPI通信是全双工的，可以同时发送和接收数据。
在SPI通信中，数据传输通过四根线来完成，分别是主设备输出线（MOSI）、主设备输入线（MISO）、串行时钟线（SCK）和片选线（CS）。
SPI通信中的主设备通过片选线来选择从设备。
SPI通信可以实现高速数据传输，适用于要求实时性的应用。
SPI通信广泛应用于各种存储设备、显示器件和传感器等。
SPI通信的主要优点是传输速率较快，但需要的线数较多。
总的来说，UART、I2C和SPI是三种常用的串行通信协议，各自具有不同的特点和优缺点。
SPII2CUART三种串行总线协议及其区别
SPII2CUART三种串行总线协议及其区别SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常见的串行总线协议，主要用于单片机和外部设备之间的通信。
SPI协议需要同时使用多个信号线，包括时钟信号、主从选择信号、数据输入信号和数据输出信号。
SPI协议是一种全双工的通信方式，数据可以双向传输。
SPI通信协议的特点包括以下几点：1.时钟信号：SPI协议中的设备之间使用了共享的时钟信号，时钟信号用于同步数据传输。
时钟信号由主设备控制，并且时钟频率可以根据需要调整。
SPI协议没有固定的时钟频率限制，可以根据实际需求进行调整。
2.主从选择信号：SPI协议中的从设备需要通过主从选择信号进行选择。
主设备通过拉低从设备的主从选择信号来选择与之通信的从设备。
可同时与多个从设备通信。
3.数据传输：SPI协议是一种由主设备控制的同步通信协议，数据在时钟的边沿上升移位。
主设备在时钟的上升沿将数据发送给从设备，从设备在时钟的下降沿将数据发送给主设备。
SPI协议的优势在于速度快、可靠性高，适合于需要高速传输的应用，如存储器、显示器驱动等。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的串行总线协议，主要用于集成电路之间的通信。
I2C协议仅需要两根信号线：序列时钟线（SCL）和串行数据线（SDA）。
I2C协议是一种半双工通信方式，数据只能单向传输。
I2C通信协议的特点包括以下几点：1.序列时钟线（SCL）：SCL是在主设备和从设备之间共享的信号线，用于同步数据传输。
主设备通过拉高和拉低SCL来控制数据传输的时钟频率。
2.串行数据线（SDA）：SDA负责数据的传输。
数据在SCL的上升沿或下降沿变化时，主设备或从设备将数据写入或读取出来。
3.地址寻址：I2C协议使用7位或10位的地址寻址，从设备可以根据地址进行选择。
I2C协议的优势在于可以连接多个设备，节省了引脚，适用于多设备之间的通信，如传感器、温度传感器、压力传感器等。
spi工作原理
spi工作原理SPI(Serial Peripheral Interface)是一种同步串行通信协议，用于连接微控制器、传感器、存储器等外部设备。
其工作原理如下：1. 通信架构：SPI使用主从架构，其中主设备（通常是微控制器或处理器）控制通信的初始化、时钟速率以及数据传输的起始和终止，而从设备（例如传感器或存储器）则被动地响应主设备的指令。
2. 时钟信号：SPI通信需要一个时钟信号作为同步基准，由主设备产生并传输给从设备。
通常情况下，SPI设备具有两个时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）设置，主设备和从设备必须使用相同的设置才能正常通信。
3. 数据传输：主设备通过SPI总线发送数据，而从设备则将其接收。
数据以字节为单位传输，可以进行全双工或半双工传输。
数据传输的方式一般为MSB（最高有效位）或LSB（最低有效位）优先。
4. 片选信号：SPI可以支持多个从设备的连接。
通过片选信号（通常称为CS或SS），主设备可以选择与哪个从设备进行通信。
只有选中的从设备会响应主设备发送的指令和数据。
5. 数据帧：SPI通信中的数据传输由一系列的数据帧组成。
每个数据帧包含一个位传输和一个字节传输，并由传输时钟控制。
6. 通信步骤：- 主设备发送片选信号以选中从设备。
- 主设备发送时钟信号作为同步时钟。
- 主设备将数据位推送到MOSI（主输出从输入）线上。
- 从设备在下降沿接收数据位，并将响应数据推送到MISO （主输入从输出）线上。
- 主设备在上升沿采集响应数据。
- 重复以上步骤直到传输完成。
总结：SPI是一种高速串行通信协议，具有灵活性和简单性。
它通过主从架构、时钟信号、数据传输、片选信号以及数据帧来实现设备之间的通信。
主设备控制通信的初始化和时序，从设备被动响应主设备的指令和数据。
通过理解SPI的工作原理，可以更好地设计和应用它。
SPI通信
1 SPI通信SPI信号线:一般的SPI接口使用4条信号线与外围设备接口，其具体功能如下：∙SCLOCK：主机的时钟线，为数据的发送和接收提供同步时钟信号。
每一位数据的传输都需要1次时钟作用，因而发送或接收1个字节的数据都需要8个时钟作用。
主机的时钟可以通过固件进行设置，并和从机的时钟线相连。
∙MISO：主机输入/从机输出数据线。
主机的MOSO应与从机的发送数据端相连，进行高位在前的数据交换。
∙SS：低电平有效的从机选择线。
当该线置低时，才能跟从机进行通信。
SPI工作模式:SPI的工作模式分为：主模式和从模式。
∙主模式的特点是不论发送还是接收始终有SCLOCK信号，SS信号不是必需的，由于SPI只能有一个主机，因而不存在主机的选择问题。
∙从模式的特点是无论发送还是接收必须在时钟信号SCLOCK的作用下才能进行，并且SS信号必须有效。
不论是在主模式下还是在从模式下，都要在时钟极性和时钟相位的配合下才能有效的完成一次数据传输。
2 SPI接口的单线应用在标准的SPI接口间进行通信时，SPI总线的四条信号线中：主机SCLOCK与从机SCLOCK相连；主机MISO与从机MOSI相连；主机MOSI与从机MISO 相连；主机控制信号线与从机的SS相连。
在SPI接口与非标准接口进行通信时，例如与有的串行RAM 接口，由于双向I/O数据线只有一条，时钟和片选信号线都有，那么如何利用SPI的高速特性进行数据的读出和写入呢?在这里提出SPI的单线应用方案，其如图1所示。
主机的时钟信号SCLOCK 和片选信号SS与从机的对应信号线相连，不同的是主机的MOSI和MISO信号线分别经过合适的电阻与从机的I/O信号线相连。
当主机给从机发送数据时，在时钟信号的作用下，数据从MOSI口线经电阻1到从机的I/O 口线；当主机接收数据时，也需要在时钟信号的作用下，数据从从机的I/O口线经电阻2到主机的MISO口线。
该方案中MOSI与MISO连在一起，由于加了适当的电阻，所以不违反电路设计原则，但如果电阻大小不当会对信号的特性带来影响。
实验十一单片机之间SPI总线通信实验
实现了两台单片机之间的SPI总线通信，成功传输 了数据。 掌握了SPI总线的通信协议和基本原理。
回顾本次实验成果和不足之处
• 熟悉了单片机的编程和调试过程。
回顾本次实验成果和不足之处
不足
在实验过程中，出现了数据传输错误的情况，需要进 一步排查问题。
对SPI总线的通信速率和稳定性还需要进一步优化。
稳定性测试
通过示波器等工具测试硬件平台 的信号稳定性和噪声水平，确保 硬件平台正常工作。
编写并调试软件代码实现通信功能
软件代码编写
根据SPI总线通信协议和单片机编程 语言规范，编写实现SPI通信功能的 软件代码。
代码调试
通过单步调试、断点设置等方法，对 编写的代码进行逐步调试，确保代码 逻辑正确且能够实现预期的通信功能 。
SPI通信协议
SPI通信协议定义了四种通信模式，包括主模式、从模式、 CPOL和CPHA的不同组合，以满足不同器件之间的通信需 求。
SPI接口电路
SPI接口电路包括主控制器、从控制器、时钟信号线、数 据输入线、数据输出线和片选信号线等部分，用于实现主 从器件之间的数据传输。
单片机之间通信需求
01
02
03
数据传输需求
单片机之间需要进行数据 传输，以实现信息共享、 协同工作等功能。
实时性要求
单片机之间的通信需要满 足一定的实时性要求，以 确保数据传输的准确性和 及时性。
可靠性要求
单片机之间的通信需要具 备一定的可靠性，以避免 数据传输错误或丢失等问 题。
实验目标与意义
实验目标
通过搭建单片机之间的SPI总线通信实验平台，实现两个单片机之间的数据传 输，验证SPI总线通信的可行性和稳定性。
SPI接口应用之一---看门狗芯片X25045
SPI接口应用之一---看门狗芯片X25045 SPI接口应用之一－－－看门狗芯片X25045hadao 发表于 2006-5-8 0:08:41一、引脚定义及通信协议SO：串行数据输出脚，在一个读操作的过程中，数据从SO脚移位输出。
在时钟的下降沿时数据改变。
SI：串行数据输入脚，所有的操作码、字节地址和数据从SI脚写入，在时钟的上升沿时数据被锁定。
SCK：串行时钟，控制总线上数据输入和输出的时序。
/CS ：芯片使能信号，当其为高电平时，芯片不被选择，SO脚为高阻态，除非一个内部的写操作正在进行，否则芯片处于待机模式；当引脚为低电平时，芯片处于活动模式，在上电后，在任何操作之前需要CS引脚的一个从高电平到低电平的跳变。
/WP：当WP引脚为低时，芯片禁止写入，但是其他的功能正常。
当WP引脚为高电平时，所有的功能都正常。
当CS为低时，WP变为低可以中断对芯片的写操作。
但是如果内部的写周期已经被初始化后，WP变为低不会对写操作造成影响。
二、硬件连接三、程序设计状态寄存器：7 6 5 4 3 2 1 0X X WD1 WD0 BL1 BL0 WEL WIP WIP：写操作标志位，为1表示内部有一个写操作正在进行，为0则表示空闲，该位为只读。
WEL：写操作允许标志位，为1表示允许写操作，为0表示禁止写，该位为只读。
BL0，BL1：内部保护区间的地址选择。
被保护的区间不能进行看门狗的定时编程。
WD0,WD1：可设定看门狗溢出的时间。
有四种可选择：1.4s,600ms,200ms,无效。
操作码：WREN 0x06 设置写允许位WRDI 0x04 复位写允许位RDSR 0x05 读状态寄存器WRSR 0x01 写状态寄存器READ 0x03/0x0b 读操作时内部EEPROM页地址 WRITE 0x02/0x0a 写操作时内部EEPROM页地址程序代码：＃i nclude <reg51.h>sbit CS= P2^7;sbit SO= P2^6;sbit SCK= P2^5;sbit SI= P2^4;#define WREN 0x06 //#define WRDI 0x04 //#define RDSR 0x05 //#define WRSR 0x01 //#define READ0 0x03 //#define READ1 0x0b //#define WRITE0 0x02 //#define WRITE1 0x0a //#define uchar unsigned charuchar ReadByte() //read a byte from device{bit bData;uchar ucLoop;uchar ucData;for(ucLoop=0;ucLoop<8;ucLoop++){SCK=1;SCK=0;bData=SO;ucData<<=1;if(bData){ ucData|=0x01; }}return ucData;}void WriteByte(uchar ucData)//write a byte to device {uchar ucLoop;for(ucLoop=0;ucLoop<8;ucLoop++){if((ucData&0x80)==0) //the MSB send first{SI=0;}else{SI=1;}SCK=0;SCK=1;ucData<<=1;}}uchar ReadReg() //read register{uchar ucData;CS=0;WriteByte(RDSR);ucData=ReadByte();CS=1;return ucData;}uchar WriteReg(uchar ucData) //write register{uchar ucTemp;ucTemp=ReadReg();if((ucTemp&0x01)==1) //the device is busyreturn 0;CS=0;WriteByte(WREN);//when write the WREN, the cs must have a high levelCS=1;CS=0;WriteByte(WRSR);WriteByte(ucData);CS=1;return 1;}void WriteEpm(uchar cData,uchar cAddress,bit bRegion) /* 写入一个字节，cData为写入的数，cAddress为写入地址，b Region为页 */{while((ReadReg()&0x01)==1); //the device is busyCS=0;WriteByte(WREN); //when write the wren , the cs must hav e a high levelCS=1;CS=0;if(bRegion==0){ WriteByte(WRITE0);} //write the page addrelse{WriteByte(WRITE1);}WriteByte(cAddress);WriteByte(cData);SCK=0; //CS=1;}uchar ReadEpm(uchar cAddress,bit bRegion)/* 读入一个字节，cAddress为读入地址，bRegion为页 */ {uchar cData;while((ReadReg()&0x01)==1);//the device is busyCS=0;if(bRegion==0){WriteByte(READ0); }else{WriteByte(READ1);}WriteByte(cAddress);cData=ReadByte();CS=1;return cData;}main(){WriteReg(0x00);//set the watchdog time as 1.4s CS=1;CS=0; //reset the watchdog}基于X25045的新型看门狗电路图作者：重庆三峡学院应用技术学院谢辉来源：不详点击数：更新时间：2007年02月14日看门狗(watchdog)电路是嵌入式系统需要的抗干扰措施之一。
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践嵌入式系统是一种集成了硬件和软件的计算系统，旨在满足特定应用需求。
通信接口在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色，它们允许不同组件之间进行数据传输和交互。
本文将对嵌入式系统中常见的通信接口进行介绍，并提供实际应用实践。
1. 串行通信接口串行通信接口通过逐位传输数据来实现通信。
它在嵌入式系统中非常常见，因为它可以使用少量的引脚来传输大量的数据。
常见的串行通信接口包括RS232、RS485、SPI（串行外设接口）、I2C（双向串行总线）等。
RS232是一种常见的串行通信接口，广泛应用于计算机和外围设备之间的通信。
它使用一对差分信号线进行数据的传输。
实践中，我们可以通过串口连接电脑和嵌入式系统，实现数据的收发和调试。
RS485是一种多点通信标准，可以连接多个设备。
它适用于在远距离传输数据的情况下，可达数千米的传输距离。
在实践中，我们可以使用RS485实现远程传感器的数据采集或远程监控系统的数据传输。
SPI是一种同步串行通信接口，常用于嵌入式系统中的外设和主控制器之间的通信。
它使用四根信号线（主机输入、主机输出、时钟和片选）来实现数据传输。
常见的SPI外设包括存储器芯片、传感器和显示器等。
在实践中，我们可以通过SPI接口读取传感器数据或控制外部设备。
I2C是一种双向串行总线，适用于通过两根信号线（数据线和时钟线）连接多个设备。
它使用地址和数据进行通信，并支持多主机模式。
在嵌入式系统中，我们可以使用I2C总线连接不同的传感器、存储器和其他外设。
实践上，可以使用I2C总线读取温度传感器的数据或与其他设备进行通信。
2. 并行通信接口并行通信接口可以同时传输多个位的数据，它们可以提供更高的传输速率，但需要更多的引脚。
常见的并行通信接口包括ATA（并行ATA）、PCI（周边组件互连）、PCIe（PCI Express）等。
ATA是一种常见的并行通信接口，用于连接存储设备（例如硬盘驱动器）和主机系统。
STM32中的通信协议
STM32中的通信协议首先，串口通信是一种基本的串行通信协议，通过一对数据线进行传输。
STM32带有多个串口接口，包括USART、UART和LPUART。
USART接口支持同步和异步通信，具有较高的传输速度和可靠性，适用于长距离的数据传输。
UART接口支持异步通信，适用于短距离的数据传输。
LPUART接口是一种低功耗UART通信，适用于一些对功耗敏感的应用场景。
串口通信广泛应用于各种领域，如数据采集、数据传输、通信控制等。
其次，SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步的串行通信协议，使用四根线进行通信，包括一个主设备和一个或多个从设备。
STM32带有多个SPI接口，可以同时连接多个外设。
SPI通信速度快、通信简单，适用于高速数据传输和时序要求比较严格的场景，如存储器读写、显示屏控制和传感器数据采集等。
第三，I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种双线制的串行通信协议，包括一个主设备和一个或多个从设备。
STM32带有多个I2C接口，可以同时连接多个外设。
I2C通信具有较低的成本和复杂度，适用于低速数据传输和多个外设之间的通信，如温度传感器、EEPROM存储器和实时时钟等。
第四，CAN（Controller Area Network）是一种分布式控制网络协议，用于在汽车电子和工业自动化等领域进行通信。
STM32带有多个CAN接口，支持高速CAN和低速CAN两种通信协议。
CAN通信具有高度的可靠性和实时性，适用于长距离的数据传输和分布式控制系统。
最后，USB（Universal Serial Bus）是一种通用的串行总线协议，用于连接电脑和外部设备。
STM32带有USB接口，可用于与电脑进行通信和传输数据。
USB通信速度快、连接简便，适用于各种外设和应用场景。
总结起来，STM32支持多种通信协议，包括串口通信、SPI、I2C、CAN和USB等。
【总线】UART、Modbus、I2C、SPI、RS232、RS485及串口通讯常用参数
【总线】UART、Modbus、I2C、SPI、RS232、RS485及串⼝通讯常⽤参数⼀、UART异步收发传输，作为集成于微处理器中的周边设备，把并⾏输⼊信号转成串⾏输出信号，（⼀般是RS-232C规格的，与类似Maxim的MAX232之类的标准信号幅度变换芯⽚进⾏搭配）作为连接外部设备的接⼝。
该总线双向通信，可以实现全双⼯传输和接收。
在嵌⼊式设计中，UART⽤于主机与辅助设备通信，如与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。
⼀个字符接着⼀个字符传输，⼀个字符的信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位组成。
传输时低位在前⾼位在后。
发送端和接收端必须按照相同的字节帧格式和波特率进⾏通信。
UART的设计采⽤模块化的设计思想，主要分为 3个模块：数据发送模块、数据接收模块及波特率发⽣器控制模块。
发送模块实现数据由并⾏输⼊到串⾏输出，接收模块实现数据由串⾏输⼊到并⾏输出，波特率发⽣器模块控制产⽣UART时钟频率。
发送逻辑对从发送FIFO读取的数据执⾏“并→串”转换。
控制逻辑输出起始位在先的串⾏位流，并且根据控制寄存器中已编程的配置，后⾯紧跟着数据位（注意：最低位 LSB 先输出）、奇偶校验位和停⽌位。
在检测到⼀个有效的起始脉冲后，接收逻辑对接收到的位流执⾏“串→并”转换。
此外还会对溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和线中⽌（line-break）错误进⾏检测，并将检测到的状态附加到被写⼊接收FIFO的数据中。
需要两根信号线和⼀根地线。
⼆、Modbus1、ASCII模式与RTU模式的区别（1）ASCII：消息中每个ASCII字符都是⼀个⼗六进制字符组成（2）RTU：消息中每个8位域都是两个⼗六进制字符组成在同样波特率下，RTU可⽐ASCII⽅式传输更多的数据三、RS232、RS485（1）RS232RS232接⼝可以实现点对点的通信⽅式，但这种⽅式不能实现联⽹功能。
个⼈计算机上的通讯接⼝之⼀，异步传输标准接⼝。
[通信电子]把单片机串口通讯改造为SPI通讯接口
![[通信电子]把单片机串口通讯改造为SPI通讯接口](https://img.taocdn.com/s3/m/04d6590a58eef8c75fbfc77da26925c52cc5919d.png)
单片机与可编程器件在嵌入式单片机应用系统中一般都有标准串行端口ＵＡＲＴ（通用异步接收和发送器），而ＵＡＲＴ通常专门用于单机或多机异步通信，不再有其它应用。
在系统引脚严重不足时，就有必要进行某些功能接口的扩展。
本文介绍在已将ＵＡＲＴ作为串行通信端口的情况下，采用ＵＡＲＴ方式０分时复用策略来扩展ＳＰＩ（ＳｅｒｉａｌＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ—串行外设接口）的方法。
该方法已成功应用于嵌入式数据记录仪中，效果良好，经济实用。
１．概述ＳＰＩ是嵌入式系统应用中非常广泛的接口标准，许多器件厂家都使用该标准，主要是因为ＳＰＩ使用处理器引脚少，传输速度快，同一ＳＰＩ总线上可挂接多个ＳＰＩ接口等。
目前应用较多的内置ＳＰＩ的器件有Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ、数字电位器、串行ＥＥＰＲＯＭ、键盘／显示模块、时钟、外部看门狗等。
因此在缺少引脚的情况下，充分利用已经使用的ＵＡＲＴ引脚来扩展ＳＰＩ是一种既经济又方便的接口扩展方法。
通用串行异步通信接口（ＵＡＲＴ）可工作在四种方式，其中方式０为移位寄存器方式，其它三种方式为串行异步通信方式，可用于全双工或半双工或单工串行异步通信，Ｐ３．０作为串行输入ＲＸＤ，Ｐ３．１作为串行输出ＴＸＤ。
方式１常用于双机通信，方式２、３一般用于多机通信。
多机通信现常采用ＲＳ４８５接口标准，它是采用差分传输方式进行通信的，抗干扰强，传输距离远。
双机通信一般使用ＲＳ２３２接口标准。
２．扩展原理串行异步通信接口工作方式０（移位寄存器方式）为移位式的数据传输，其波特率固定为ｆｏｓｃ／１２，ｆｏｓｃ是单片机时钟频率。
ＴＸＤ作为移位同步时钟，ＲＸＤ作为数据输入／输出信号。
方式０进行数据传输时，无论输入还是输出，均由ＴＸＤ引脚提供移位同步时钟，数据在ＲＸＤ线上移入或移出。
而ＳＰＩ总线恰恰也是以时钟信号ＳＣＫ为同步脉冲，在ＳＩ和ＳＯ线上将数据移入和移出的。
因此，借助于ＵＡＲＴ的方式０进行ＳＰＩ模拟操作，采用Ｉ／Ｏ口Ｐ１．１来控制不同数据通路，就可以分时利用ＲＸＤ和ＴＸＤ引脚来扩展ＳＰＩ通信。
MSP430同步串行通信SPI解读
0: 不允许软件复位 1: 允许软件复位
UCB控制寄存器 UCBxCTL0
(USCI_Bx control register)
0: 从机模式 1: 主机模式 0: 8-bit data 1: 7-bit data
0: LSB first 1: MSB first 0: 时钟空闲状态为低电平 1: 时钟空闲状态为高电平 0: 前沿采样，后沿输出 1: 前沿输出，后沿采样
通用串行通信接口(USCI)模块
通用串行通信接口(USCI)模块支持多种串行通信模式。不 同的USCI 模块支持不同的模式 USCI_Ax 模块支持： UART 模式 IrDA 通信的脉冲整形 LIN 通信的自动波特率检测 SPI 模式 USCI_Bx 模块支持： I2C 模式 SPI 模式
MSP430模块特点
MSP430的SPI模块有如下特点： 支持3线或4线SPI操作 支持7位或8位数据格式 接收和发送有单独的移位寄存器 接收和发送有独立的缓冲器 接收和发送有独立的中断能力 时钟的极性和相位可编程 主模式的时钟频率可编程 传输速率可编程 支持连续收发操作 支持主从方式
UCBxIE
UCBxIFG UCBxIV
USCI_Bx中断使能
USCI_Bx中断标志 USCI_Bx中断向量
读 /写
读 /写 读
00h
02h 0000h
字节
字节 字
UCB控制寄存器 UCBxCTL1
(USCI_Bx control register)
00: 保留 01: ACLK 10：SMCLK 11：SMCLK
特点
优点： （1）接口简单，利于硬件设计与实现。 （2）时钟速度快，且没有系统开销。 （3）相对抗干扰能力强，传输稳定。
什么是SPI通信？
SPI：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行.SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。
是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。
SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200.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。
外围设置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（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOST和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。
也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
（1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入（2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出（3）SCLK –时钟信号，由主设备产生（4）CS –从设备使能信号，由主设备控制其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。
这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。
单片机接口技术详解及应用案例分析
单片机接口技术详解及应用案例分析引言：单片机（Microcontroller）是一种特殊的集成电路，它将计算机的所有功能集成在一个芯片上。
在现代电子产品中广泛应用，特别是嵌入式系统设计中，单片机作为核心部件发挥着重要的作用。
在本文中，我们将深入探讨单片机接口技术的详细原理，并通过实际案例分析来展示其应用。
一、单片机接口技术的基本原理在单片机系统中，接口技术起着连接CPU和外设的作用，使得单片机能够与外界进行数据交互和通信。
常见的单片机接口技术包括串口、并行口、I2C总线、SPI总线、CAN总线等。
1. 串口（Serial Port）接口技术：串口是一种使用少量引脚进行双向通信的接口技术。
它的主要原理是通过将数据按照一定的规则进行序列化，然后通过单根传输线（例如RS-232）进行传输。
串口接口技术广泛应用于通信设备、计算机外设等领域。
在实际应用中，我们可以利用串口接口实现单片机与上位机的数据交互，实现远程数据采集、监控等功能。
2. 并行口（Parallel Port）接口技术：并行口是一种使用多个引脚进行数据传输的接口技术。
它的主要原理是通过同时传输多位数据来提高数据传输速度。
在实际应用中，我们可以利用并行口接口实现单片机与外部存储器、LCD模块、打印机等设备的连接。
例如，当需要将单片机作为控制器驱动LCD显示屏时，可以通过并行口接口将数据和控制信号同时传输，实现图形显示功能。
3. I2C（Inter-Integrated Circuit）总线技术：I2C总线是一种双向、串行的通信总线，主要用于连接集成电路之间的通信。
I2C总线的主要特点是使用两根传输线（SDA和SCL）进行数据和时钟信号的传输。
在实际应用中，我们可以利用I2C总线接口连接各种外设，如温度传感器、电子罗盘、时钟模块等。
通过与单片机相结合，可以实现数据的读取和控制。
4. SPI（Serial Peripheral Interface）总线技术：SPI总线是一种同步的串行通信总线，用于高速数据传输。
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三、DS1302驱动程序
1、DS1302时序图
1 RST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0 1 SCLK 0 1 I/O R/W 0 A0 A1 A2 A3 A4 R/C 0/1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0
1 RST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 SCLK 0 1 I/O R/W 1 A0 A1 A2 A3 A4 R/C 0/1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0
1
1 1 1 1 1
1
0
0
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0
1
1
0
0
1
D7 1 1 1 1
D6 RAM/CK 0 0 A3 0 1 1
D3 A2 1 0 1
D2 A1 1 0 1
D1 A0 1 0 1
D0 R/W 0 0 0 1 1 1
RAM0
RAM30 RAM
1
1 1 1
1
1 1 1
0
1 1
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0
1 1
0
1 1
0
1 1
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0 1
0
0 0 0
1
1 1 1
二、DS1302芯片工作原理
4、DS1302有关日历、时间的寄存器
BCD
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二、DS1302芯片工作原理
DS1302
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二、DS1302芯片工作原理
5、片内RAM
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二、DS1302芯片工作原理
SCLK I/O
DS1302
SCLK
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6、突发写操作
三、DS1302驱动程序
void burst_write(uchar cmd,uchar len,uchar *pwdata) { sclk=0; reset=1; write_byte(cmd); while(len--) { write_byte(*pwdata); pwdata++; } sclk=0; reset=0; }
/
CPU
31
RAM
1） 秒、分、时、日、星期、月和年的信息； 2）每月的天数和闰年的天数可自动调整； 3 AM/PM 24 12
4
RAM
/
5）采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充 电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。 6 2.5 5.5V
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二、DS1302芯片工作原理
2、DS1302引脚
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二、DS1302芯片工作原理
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二、DS1302芯片工作原理
3、DS1302的命令字节格式
第一字节是命令字节，位定义:
bit0: bit1~5:5 bit6: RAM bit7: 1 ’1’~ DS1302 RAM DS1302 ’0’~
D7 1
D6 RAM/CK
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四、DS1302数码管电子钟
1 2 8AH 3 8EH 80H 8CH 7 CH 82H 84H 86H 88H
0
DS1302
80H
4
80H
8CH
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I/O DS1302 I/O SCLK 1 I/O 8
DS1302 DS1302 CE
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5、单次读操作
三、DS1302驱动程序
uchar singal_read(uchar cmd) { uchar rdata; sclk=0; reset=1; write_byte(cmd); rdata=read_byte(); sclk=0; reset=0; return (rdata); }
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7、突发读操作
三、DS1302驱动程序
void burst_read(uchar cmd,uchar len,uchar *prdata) { sclk=0; reset=1; write_byte(cmd); while(len--) { *prdata= read_byte(); prdata++; } write_byte(wdata); sclk=0; reset=0; }
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一、SPI总线工作原理
2、SPI接口时序图
（1）四线制：低电平使能,上升沿锁存,先发送最高位
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一、SPI总线工作原理
（2）三线制：高电平使能,写上升沿锁存,读下降沿锁 存,先发送最低位
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二、DS1302芯片工作原理
1、DS1302芯片概要
DS1302 SPI DALLAS
if(wdata&0x01) io=1; else io=0; sclk=1; _nop_();
wdata>>=1;
//
}}
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三、DS1302驱动程序
3、读一个字节数据函数
uchar read_byte() { uchar i, rdata=0; io=1; for(i=0;i<8;i++) { sclk=0;
6、DS1302的工作模式寄存器
突发模式是指一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
在突发模式下，通过连续的脉冲一次性读写完8个字节的 时钟/日历寄存器（8个寄存器要全部读写完：时、分、秒、 日、月、年、星期、写保护寄存器，充电寄存器在突发模 式下不能操作） 在突发模式下，通过连续的脉冲一次性读写完1-31个字节 的RAM数据（可按实际情况读写一定数量的字节，可以不 必一次全部读写完）
SPI串口通信应用
SPT总线工作原理 DS1302芯片工作原理 DS1302驱动程序 DS1302数码管电子钟
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一、SPI总线工作原理
1、SPI总线概述
SPI总线是Motorola 种同步串行总线，数据传输 速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps
C
SPI SPI
S
CS,SCK,MOSI,MISO CS,SCK,DIO
C S
只能分时
C S C S
SCK
SCK
SCK
MOSI
MOSI
DIO
MISO
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MISO
DIO
SCK
一、SPI总线工作原理
一主多从的连接模式
SPI主机提供时钟、发起对从设备的读或写操作。 从设备接受时钟，被动的响应主机的读写数据请求。
D5 A4
D4 A3
D3 A2
D2 A1
D1 A0
D0 RD/W
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D7
1
D6
RAM/CK
D5
A4
D4
A3
D3
A2
D2
A1
D1
A0
D0
R/W
1
1 1 1 1 1
0
0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0
0
0 0 0 1 1
0
0 1 1 0 0
0
1 0 1 0 1
0
0 0 0 0 0
读与写操作的不同就在于，写操作是在SCLK低电平时单片机将数据放到IO上， 当SCLK上升沿时，DS1302读取。而读操作是在SCLK高电平时DS1302放数据到 IO上，将SCLK置为低电平后，单片机就可从IO上读取数据。
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三、DS1302驱动程序
2、写一个字节数据函数
void write_byte(uchar wdata) { uchar i; for(i=0;i<8;i++) { sclk=0; //
rdata>>=1; //
if(io==1)
rdata|=0x80;
sclk=1; } return (rdata); }
//
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4、单次写操作
RST 0 I/O SCLK SCLK
三、DS1302驱动程序
void singal_write(uchar cmd,uchar wdata) { sclk=0; reset=1; write_byte(cmd); write_byte(wdata); sclk=0; reset=0; }