proteus怎么读（proteus 怎么读）

科灵网 2024年05月23日 12:17 15 0

1. 基于proteus的51单片机开发实例28-SPI总线的读写

1.1. 实验目的

图1 SPI串行总线的读写

在之前的实例中，我们已经学习了RS-232串行总线的读写，I2C总线的读写，本实例中，我们将要学习SPI总线的读写。本实例学完后，我们就全部学习了单片机系统最常用的三种串行总线：串口、I2C、SPI。

1.2. 设计思路

本例通过51单片机连接控制SPI总线器件X5045，使用SPI总线通信协议对X5045进行数据读写，并把写入的数据和读出的数据分别通过51单片机P0和P2口连接的8个LED显示出来，用以对比写入和读出的数据是否相同。

1.3. 基础知识

我们之前学过的RS-232串口属于异步串行接口，而SPI总线属于同步串行接口。SPI串行通信在单片机系统中有着广泛应用。

单片机与RS-232串口通信时，需要RXD（数据接收）和TXD（数据发送）两根线。

单片机与I2C串口通信时，需要SCL（总线时钟）和SDA（数据收发）两根线。

单片机与SPI串口通信时，需要SCK（总线时钟）、MISO（主机接收、从机发送）和MOSI（主机发送、从机接收）三根线。

下面我们结合X5045来了解SPI的基础知识。

X5045主要功能：单片机上电复位控制，看门狗定时器，降压管理，写保护功能的EEPROM数据存储器。

下图是x5045的引脚图。

图2 X5045引脚图

下图是X5045内部结构图。

图3 X5045内部结构

下图是X5045引脚功能说明。

图4 X5045引脚功能

图5 X5045引脚功能（续）

本实例我们主要通过X5045来了解SPI串行总线，所以对X5045的其它功能留待后续实例讲解。

X5045与单片机之间的串口通信，必须在严格的指令控制下进行。X5045的控制是通过其内部的一个8位指令寄存器进行。它可以通过SI引脚访问，数据在SCK的上升沿由同步时钟脉冲控制输入。在整个X5045工作期间，片选端口CS必须保持低电平，写保护引脚WP必须保持高电平。

X5045一共有6条操作指令。如下图所示。所有指令、地址、数据都是以高位在前的方式传送。输入的数据在CS变为低电平之后的SCK第一个上升沿被采用。

图6 X5045指令

向存储器写数据协议：

首先CS置低电平以选中芯片，然后写入WREN（写允许）指令，接着将CS拉到高电平，然后再次将CS拉到低电平，随后写入WRITE指令并跟随欲写入的8位地址。WRITE指令的第3位用于确定存储器的上半区和下半区。如果没有在WREN和WRITE两个指令之间将CS变为高电平，WRITE指令将被忽略，最后需要将CS变为高电平。

从存储器读数据协议：

首先将CS拉低以选中芯片，然后写入READ（读出）指令，跟着写入欲读出数据的8位地址。READ指令的第3位用以确定存储器的上半区和下半区。在读操作指令码发送完毕后，所选中地址单元的数据将通过SO引脚送出，最后还需要将CS拉到高电平。

1.4. 电路设计

本实例电路图如图1所示。单片机P3口连接X5045。同时单片机的P0口和P2口分别连接8个LED，用以指示写入和读出的数据是否一致。

1.5. 程序设计

本实例程序代码如下。由于51单片机没有内置SPI模块，所以本例中我们仍然使用模拟SPI时序的方法实现SPI总线的读、写操作。


#include<reg51.h>   
#include<intrins.h> 

sbit SCK=P3^3;       //SCK引脚定义
sbit SI=P3^4;        //SI引脚定义
sbit SO=P3^5;        //SO引脚定义
sbit CS=P3^6;        //CS引脚定义

#define WREN 0x06    //写使能锁存器允许
#define WRDI 0x04    //写使能锁存器禁止
#define Wrsr 0x01    //写状态寄存器
#define READ 0x03    //读数据
#define WRITE 0x02   //写数据

//延时1ms
void delay1ms();

//延时 Counter*1ms
 void delaynms(unsigned int Counter);
 
//从当前地址读数据
unsigned char ReadCurrent(void);

//向当前地址写数据
void WriteCurrent(unsigned char WriteData);


//写状态寄存器
void WriteSR(unsigned char RegistData);

//写数据到指定地址
void WriteSet(unsigned char Writedata,unsigned char WriteAddr);

//从指定地址读数据
unsigned char ReadSet(unsigned char ReadAddr);

//看门狗喂狗
void Watchdog(void);


//
void main(void)
{ 
	unsigned char ucWriteDataTmp=1,ucReadDataTmp;
	
	P0=0xff;
	P0=0x00;
  WriteSR(0x12);        //写状态寄存器：看门狗溢出时间600ms，没有写保护
  delaynms(10);         //x5045写入周期约为10ms
  while(1)
  {
		WatchDog();           //喂狗
			P0=ucWriteDataTmp;//在P0口指示要写入的数据
	 WriteSet(ucWriteDataTmp,0x10);  //向指定地址写入数据
	
	 delaynms(10);         //x5045写入周期约为10ms
   ucReadDataTmp=ReadSet(0x10);      //从指定地址读出数据
		P2=ucReadDataTmp;//在p2口指示读出的数据
    WatchDog();           //喂狗
		delaynms(400);         //延时一会，有时间看到LED显示的数值
		ucWriteDataTmp++;//写入的数据+1
  }
}



//延时1ms
void delay1ms()
{
   unsigned char i,j;	
  
	 for(i=0;i<10;i++)
	  for(j=0;j<33;j++)
	   ;		 
 }

//延时若干ms
 void delaynms(unsigned int Counter)
 {
   unsigned int i;
	 
	for(i=0;i<Counter;i++)
	   delay1ms();
 }

//读当前地址数据
unsigned char ReadCurrent(void)
{
  	unsigned char i;
	unsigned char ReadTmp=0x00;      
	
	SCK=1;                     //SCK拉高
   for(i = 0; i < 8; i++)//一个字节8位，循环8次
	{
	   SCK=1;                 
	   SCK=0;                 //SCK下降沿时输出数据
	   ReadTmp<<=1;  //接收的数据是最高位	   
		ReadTmp|=(unsigned char)SO;  //读出SO上的数据      
	}
	return(ReadTmp);   //返回读出的数据
 }
 
//写数据到当前地址
void WriteCurrent(unsigned char WriteData)
{
   unsigned char i;
	
	SCK=0;                 //SCK拉低
  for(i = 0; i < 8; i++)  // 一个字节8位，循环写入
	{
	 SI=(bit)(WriteData&0x80);   //取所写数据最高位，送到SI
		                    //传送顺序是高位在前
	 SCK=0;
	 SCK=1;               //SCK上升沿时，写入数据
    WriteData<<=1;   //数据左移，始终保持发送最高位
  }
}

//
void WriteSR(unsigned char RegistData)
{
	 CS=0;                 //CS拉低，选中芯片
	 WriteCurrent(WREN);   //写使能锁存器允许
	 CS=1;                 //CS拉高
	 CS=0;                 //CS拉低，否则后面写指令会被忽略
	 WriteCurrent(WRSR);   //写状态寄存器
	 WriteCurrent(RegistData);     //写入新设置的状态
	 CS=1;                 //CS拉高
}

//
void WriteSet(unsigned char Writedata,unsigned char WriteAddr)
{
  	SCK=0;                 //SCK拉低
   CS=0;                  //CS拉低，选中芯片
	WriteCurrent(WREN);    //写使能锁存器允许
	CS=1;                  //CS拉高
   CS=0;                  //再次拉低CS，否则写数据指令会被忽略
	WriteCurrent(WRITE);   //写指令
	WriteCurrent(WriteAddr);    //写入指定地址
	WriteCurrent(Writedata);     //写入数据
	CS=1;                  //CS拉高
   SCK=0;                 //SCK拉低
}

//从指定地址读数据
unsigned char ReadSet(unsigned char ReadAddr)
{
 unsigned char ReadData;
	
 SCK=0;                 //SCK置低
 CS=0;                  //CS拉低，选中芯片
 WriteCurrent(READ);   //开始读操作
 WriteCurrent(ReadAddr);   //指定读数据的地址
 ReadData=ReadCurrent();    //读出数据
 CS=1;                 //CS拉高
 SCK=0;                //SCK拉低
 return ReadData;           //返回读出的数据
 }

//看门狗狗喂狗
void WatchDog(void)
{
 CS=1;    //CS拉高
 CS=0;    //CS拉低，CS一个下降沿操作喂狗
 CS=1;    //CS拉高
}