io3.c

125K曼彻斯特编码的只读ID卡读头程序

/*
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| Project: SYSTEM with STC12CX052                   |
| File:    IO3.C                                    |
| Data:    2008-12-02                               |
| Version: V 1.0                                    |
| Initial Editor: Li Jifeng                         |
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| following environments are supported              |
| Processor: STC12CX052                             |
| Compiler: WAVE V                                  |
| hardware: JF-2008                                 |
+---------------------------------------------------+
|    Copyright (C) JF Ltd, 2008                     |
|       All Rights reserved                         |
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| 功能简介: the IO3 function                        |
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*/
/*
双CPU，普通I/O，3线通信

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
*/
#include "system.h"

/***********************************************************************************
函数名称：putbytespi()
功能描述：发送一个字节数据子程序
参    数：udata
调用之前最好检测MCLK是否为0（对方是否申请数据通讯）
***********************************************************************************/
bit putbytespi(UINT8 udata)
{
    UINT8 i;
    UINT16 n;

    if (!MCLK)
      return(1);
    MCLK = 0;                //申请通讯

    //WDT_CONTR = 0x3C;    //喂狗
    for (i=4;i!=0;i--)
    {
        n = 0;
        while (SCLK)         //检测从机响应
        {
            n++;
            if (n > 10000)    //1000:4mS;2000:8mS;3000:12mS;5000:20mS;10000:40mS;
            {                //2000:80mS;30000:120mS;40000:600mS;60000:800mS;
               MCLK = 1;
               return(1);
            }
        }
        if (udata & 0x80)
            SDA = 1;         //放一个bit到SDA0
        else SDA = 0;
        MCLK = 1;
        udata = udata << 1;  //准备下一个bit

        //WDT_CONTR = 0x3C;    //喂狗
        n = 0;
        while (!SCLK)        //检测从机响应
        {
            n++;
            if (n > 10000)
            {
               MCLK = 1;
               return(1);
            }
        }
        if (udata & 0x80)
            SDA = 1;         //放一个bit到SDA0
        else SDA = 0;
        MCLK = 0;
        udata = udata << 1;  //准备下一个bit
    }
    n = 0;
    while (SCLK)             //检测从机收完
    {
        n++;
        if (n > 10000)
        {
           MCLK = 1;
           return(1);
        }
    }
    MCLK = 1;
    n = 0;
    while (!SCLK)            //等待从机准备好
    {
        n++;
        if (n > 10000)
        {
           MCLK = 1;
           return(1);
        }
    }
    SDA = 1;
    return(0);
}
/***********************************************************************************
函数名称：putspi()
功能描述：发送N个字节数据子程序
参    数：*buf,n
调用之前最好检测MCLK是否为0（对方是否申请数据通讯）
***********************************************************************************/
bit putspi(UINT8 *buf,UINT8 n)
{
    while(n--)
    {
       if(putbytespi(*buf))
       {
          return(1);
       }
       buf++;
    }
    return(0);
}