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);

　　}