基于spi总线的时钟芯片应用程序设计 论文

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1、陕西理工学院毕业论文（设计）引言SPI（SerialPeripheralInterface－－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[7]。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（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或IN

2、T、有的SPI接口芯片没有主机输出／从机输入数据线MOSI）。由于SPI系统总线一共只需3～4位数据线和控制线即可实现与具有SPI总线接口功能的各种I／O器件进行接口，而扩展并行总线则需要8根数据线、8～16位地址线、2～3位控制线，因此，采用SPI总线接口可以简化电路设计，节省很多常规电路中的接口器件和I／O口线，提高设计的可靠性。由此可见，在MCS51系列等不具有SPI接口的单片机组成的智能仪器和工业测控系统中，当传输速度要求不是太高时，使用SPI总线可以增加应用系统接口器件的种类，提高应用系统的性能。实时时钟是微机测控系统

3、中的一个重要组成部分。美国Dallas公司推出的串行接口实时时钟芯片DS1302提供备用电源输入引脚，使器件能用非可重新充电电池任务用电源。该芯片以其体积小、功耗低、使用简单、接口容易、与单片机连线少为主要特点，同时具有较高的精度，能很好满足微机测控系统的要求[7]．第55页共55页陕西理工学院毕业论文（设计）1方案选择随着单片机以及周边器件的发展，元件与芯片之间短距离通信的物理线路过多成为应用系统设计的一个很大的问题。为此，芯片设计者的措施是既致力于开发新的串行总线协议，又在不同部件之间陆续制定一些新的通信标准。在次情况下SP

4、I串行总线协议被推出。由于SPI串行总线连线较少，线结构简单，所以被广泛应用在消费电子类产品，通信产品，仪器仪表及工程控制系统中。这个优势使很多半导体公司开发支持该总线协议的各种功能芯片。基于SPI的时钟芯片应用程序设计，这个题目是关于单片机的一个软件和硬件相结合的一个题目。支持SPI总线的时钟芯片很多，此次设计拟采用美国DALLAS公司生产的实时时钟芯片DS1302和ATM公司的51系列单片机作为核心部件来实现实时时钟的实现，通过LED或者LCD显示出来。外加4个独立式按键来进行时间调整。图1.1为我的设计框图：单片机时钟芯片

5、独立式按键LCD图1.1系统设计原理图第55页共55页陕西理工学院毕业论文（设计）2按键部分设计2.1独立式按键的硬件结构独立式按键电路在Proteus软件下仿真后如图2.1所示。图2.1按键电路第55页共55页陕西理工学院毕业论文（设计）2.2按键部分的流程图消抖动开始扫描键盘，判断是否有键按下检测0号键是否按下？检测1号键是否按下？检测2号键是否按下？检测3号键是否按下？停止时间，开光标光标右移光标位的数值加”1”去光标，写时间返回YNYYYYNNNN图2.2按键部分流程图第55页共55页陕西理工学院毕业论文（设计）2.3按

6、键子程序2.3.1消除键抖动按键的合断都存在一个抖动的暂态过程，这种抖动的暂态过程大约经过5—10ms的时间，人的肉眼是察觉不到的，但对高速的CPU是有反应的，可能产生误处理，为了保证键动作一次仅作一次处理，必须采取措施以消除抖动[3]。消除抖动的方法有两种：硬件消抖和软件消抖。本设计中采用软件消抖，调用延时，执行一段大于10ms的延时子程序躲过暂态抖动过程，再读取稳定的键状态。因此我们采用了一段12ms的延时子程序。12ms延时子程序如下所示。DELAY:;延时子程序MOVR6,#18HDEL0:MOVR7,#0FFHDEL1

7、:DJNZR7,DEL1DJNZR6,DEL0RET;延时子程序结束,返回到调用处的下一句2.3.2按键的检测单片机通过接口与外部设备进行通信，单片机遇外部设备交换信息一般采用两种方式，即查询或中断方式。由于中断方式具有CPU效率高，因此较为常用。但是，当CPU响应某一中断源的请求而进行处理时，若有优先级更高的中断源发出中断请求，则CPU要能中断正在进行的中断服务程序，保留这个程序的断点和现场，响应高级中断。在高级中断处理完以后，在继续执行被中断的中断服务程序。这个过程称为中断的嵌套。当有多个中断产生时，就要对这些中断进行管理，

8、中断管理程序应具有实现中断机返回，实现优先级排队，实现中断嵌套。相比之下，查询方式有其简单易用的特点，具有实时性，且不用设置各种状态字，避免了中断的多级嵌套，及多中断的内部及外部扩展，使程序得到了优化。因此我们选用查询方式[2]。2.4独立式按键的软件结构在此次