单片机开发--时序影响

发布者:pi26最新更新时间:2015-12-23 来源: eefocus关键字:单片机开发 手机看文章 扫描二维码
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在单片机开发中,如果时序关系不正确定的话,数据就不能正确的读写。因此,在程序中,如何正确的控制时序关系,就显得特别的重要。

 

先来看以下的两个例子:

 

1.        DS1302时钟芯片,采用SPI总线;

 

2.        24C08存储芯片,采用I2C总线。

在对DS1302进行编程时,发现数码管只显示时间的奇数值,而偶数值则不显示。

 

检查了下程序,问题定位在读出数据与写入数据的函数,原函数具体如下:

 

uchar ReadDs1302()

{

        uchar dat,i;

        SCLK=1;

        Delayus(2);

        for(i=0;i<8;i++)

        {

             dat>>=1;

              if(DATA==1)

              {

                     dat|=0x80;

              }

              SCLK=1;

              Delayus(2);

              SCLK=0;

              Delayus(2);

        }

        return da;

}

                                                                                               

将上面红色字体的那行程序删除,或者改为:SCLK=0,再重新烧写后,数码管显示的时间正常。

 

而写入数据的函数如下:

 

void WriteDs1302(uchar dat)

{

       uchar i;

       SCLK=0;   

       Delayus(2);

       for(i=0;i<8;i++)

       {

              DATA=dat&0x01;

              Delayus(2);

              SCLK=1;

              Delayus(2);

              SCLK=0;

              dat>>=1;

              Delayus(2);

       }

}

 

若只将上面蓝色部分的程序改为:

if(i<7)

              {

                     SCLK=0;

              }

 

重新烧写进去后,数码管也能正确的显示。

 

以蓝色那行程序的修改,分析其原因:

 

先看下SPI总线的读操作时序,其为下降沿采样,如下图所示:

 

 

 

从时序图中,可看出,对于写数据,是在时钟的上升沿,而读数据,则是在时钟的下降沿。

 

程序修改前,在往DS1302中写入第八位数据后,时钟信号就变为低电平。此后,进入读阶段,在DS1302还没将数据送到SDA线上时,时钟就变为高电平,此时对应的SDA上的数据,还是为写入的数据1。

 

而程序修改后,即在SDA写入数据后,在第八位数据时,SCLK就不降为低电平了,一直保持为高电平,直到DS1302将数据送到SDA时,才变为低电平,在下降沿时对SDA上的数据进行采样。

 

即修改后的程序,在读写操作交替那个时钟,等到DS1302送数据到SDA线上后,才变为低电平,进行采样的。

 

对于24C08,其采用I2C总线技术,当程序烧写进入后,发现不能正常的工作。

 

问题定位在I2C结束信号函数,具体如下所示:

 

void Stop()           

{

         SCL=1;

         SDA=0;        

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         SDA=1;

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

         _nop_();

}

 

上面红色两行程序的顺序对调下,则能正确的读写24C08芯片内部的数据。

 

分析其原因,则在于若执行Stop()这个函数之前时,若SDA上存在几个周期的高电平时,此时执行SCL=1;SDA=0,相当于多出了个I2C的开始信号,导致错误。

 

 

在实际中,总结了下以后几点,希望可以尽量避免时序操作错误:

 

1.         特别注意单字节读,写函数刚开始或结束时,时钟信号的高低电平;

 

2.         可确定1或者0为程序的默认电平。如对于DS1302的CLK,可以低电平;

 

3.         从节省功耗的角度出发,尽量保证默认电平功耗低。以I2C总线为例,因其有上拉电阻   的存在,故可保证默认电平为高;

 

4.         同样从功耗的角度出发,尽量保证各类信号少翻转;

 

5.         对于总线控制信号(如SPI总线的RST),一切信号都准备好之后,控制信号才开启。当总线要停止工作时,先将控制信号关断,再作其他信号的处理;

 

6.         当然,得时刻警惕信号的建立时间与保持时间。

 

当然,若在程序中查找不出问题时,可采用示波器,同时测量时钟与数据信号,判断时序是否正确。

关键字:单片机开发 引用地址:单片机开发--时序影响

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