單片機數據通信之單總線數據傳輸分析

發布時間：2014-12-16 11:31 發布者：designapp

純單片機干不了大事，必須得配上各種外設，那么了解單片機與傳感器之間的數據通信就顯得必不可少了。常見的單片機數據通信方式有SPI,IIC,RS232，單總線等等。每種通信方式都有相應的時序圖，分析時序圖并完成代碼的編寫是單片機學習者的必修課。本文以DS18B20為例分析一下單總線數據傳輸。
DS18B20是單總線數據傳輸，因此對于時序的要求就非常的高，學會分析其時序圖是非常有必要的。

1.初始化時序圖分析：

首先是由總線控制器拉低總線，維持480us。在480us后釋放總線，由上拉電阻講總線拉高。等待5-60us后，DS18B20開始響應，會將數據總線拉低60-240us.之后便釋放總線，由上拉電阻拉高總線。轉換為代碼如下：
u8 dsbInit() //初始化，返回0表示DS18B20無反應，反之有響應
{
dsbDQStat(0); //控制器拉低總線
delay500us(); //拉低總線一段時間
dsbDQStat(1); //釋放總線
delay60us(); //等待DS18B20響應
if(dsb_DQ) //如果沒有相應直接返回0
{
return 0;
}
delay240us(); //有響應則等待響應結束
return 1; //返回初始化狀態
}
2.讀時序圖分析：

首先由控制器將總線拉低>1us的時間，此時控制器釋放總線，如果此時控制器采樣為低電平，那么讀到的值便是0，如果為高電平，則讀到的值為1。注意圖中標有一個15us，其意思便是控制器采樣在15us內完成。15us后是由上拉電阻將總線拉高維持45us。整個讀周期為15+45=60us。這個周期的時間也是得控制的。轉換為代碼如下：
u8 dsbReadByte() //讀出一個字節的數據，從低位開始讀取
{
u8 i,tmp = 0;
for(i = 0;i >= 1; //低位開始讀
dsbDQStat(1); //釋放總線
if(dsb_DQ) tmp |= 0x80;
delay15us();
delay45us(); //控制周期時間
}
return tmp;
}
3.寫時序圖分析：

首先由控制器拉低總線15us，之后，如果要寫入0，則繼續拉低總線并為此45us.如果要寫入1則釋放總線由上拉電阻拉高總線，也為此45us。寫時序相對比較簡單，轉換為代碼如下：
void dsbWriteByte(u8 dat)//寫一個字節的數據，從低位開始
{
u8 i;
for(i = 0;i >= 1;
delay45us();
dsbDQStat(1); //45us后釋放總線
}
}
DS18B20的三個時序圖就分析完了，DS18B20只是單總線數據通信中的一個例子，大家了解了DS18B20時序圖的分析，那么就可以試試分析DHT11的時序圖完成其初始化函數，以及讀數據函數。

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