第一次：环境的创立 | 送实验箱

wuzhe***

/*  写程序要点  首先定义引脚#define DQ P33  //18b20的引脚
5.1 底层驱动
复位（输出0保持480us，输出1保持60us，读取当前电平，延时420us）写0（输出0保持60us+，输出1保持1us+）.
写1（输出0保持1us+，输出1保持60us+）读0/1（输出0保持1us+，，输出1保持Tus+，读取当前电平，延时60us）
5.2 接口函数
写1字节读1字节
5.3 用户功能函数
温度读取换算函数
（复位-CCH-44H-等待-复位-CCH-BEH-读取2字节温度数据-换算）
观察所需要的延时 482us  420us(用480us顶替) 60us  1us  @22.1184MHz
*/


#include "18b20.h"

u16 Temp=0;                        //温度数值
bit MinusFlag;                //温度正负  0：正数  1：负数

//需要的延时 482us  420us(用480us顶替) 60us  1us  @22.1184MHz
void Delay480us()                //@22.1184MHz
{
        unsigned long i;

        i = 2653UL;
        while (i) i--;
}

void Delay60us()                //@22.1184MHz
{
        unsigned long i;

        _nop_();
        _nop_();
        i = 330UL;
        while (i) i--;
}
void Delay1us()                //@22.1184MHz
{
        unsigned long i;

        _nop_();
        i = 4UL;
        while (i) i--;
}

//复位（输出0保持480us，输出1保持60us，读取当前电平，延时420us）
//如果读取到当前电平为高，说明DB18B20未准备好，就继续等待，一直到低电平出现
void DS18b20_Reset(void)                //复位
{
        bit flag = 1;
       
        while( flag )                        //flag先置1进入循环
        {
                DQ = 0;                                //输出低电平
                Delay480us();
                DQ = 1;                                //输出高电平
                Delay60us();
                flag = DQ;                        //读取当前电平
                Delay480us();                //等480us后DQ为0，表示DB18B20已经准备好
        }               
}


和时序图是严格一致的

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接着来：


//写逻辑0（输出0保持60us+，输出1保持1us+）
void DS18b20_Write_0(void)                //写逻辑0码
{
        DQ = 0;                                //输出低电平
        Delay60us();
        DQ = 1;                                //输出高电平
        Delay1us();               
        Delay1us();       
}



//写逻辑1（输出0保持1us+，输出1保持60us+）读0/1（输出0保持1us+，，输出1保持Tus+，读取当前电平，延时60us）
void DS18b20_Write_1(void)                //写逻辑1码
{
        DQ = 0;                                //输出低电平
        Delay1us();       
        Delay1us();       
        DQ = 1;                                //输出高电平
        Delay60us();       
}


底层驱动就这3个函数，接下来是5.2 接口函数

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底层还有读DQ的电平：


//读DQ的状态（0/1）并返回（输出0保持1us+，，输出1保持Tus+，读取当前电平，延时60us）

bit DS18b20_Read(void)                //读取DQ电平
{
        bit state ;
       
        DQ = 0;                                //输出低电平
        Delay1us();       
        Delay1us();       
        DQ = 1;                                //输出低电平
        Delay1us();       
        Delay1us();       
        state = DQ;                        //读取当前电平

        Delay60us();

        return         state;
}



5.2 接口函数  写1字节


//写1字节：例如发送  0XCC  = 1100 1100b & 0x01 C就是12，就是二进制1100
//从低位开始发送，0->,0->,1->,1->,0->,0->,1->,1->
void DS18b20_WriteByte(u8 dat)        //写一个字节
{
        u8 i;
        for( i=0;i<8;i++ )                //循环八次
        {
                if( dat & 0x01 )  //最低位与0x01（取最低位，最低位是1的话与0x01就=1，最低位是0的话与0x01就=0）
                        DS18b20_Write_1();
                else
                        DS18b20_Write_0();
                dat >>=1;       //次低位，再次低位......直到8位完成
        }
}

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因为的单总线，上面的void DS18b20_WriteByte(u8 dat)        //写一个字节


每次是输出0码，或者输出1码，8个码构成一个字节


//读1字节：例如我们读的是1000 0000 ，右移一位第二次读的放在高位，上次的高位变第二位
// 1000 0000
// x100 0000 再右移一位第三次读的放在高位，上次的高位变第二位
// xx10 0000 继续搞8次
u8 DS18b20_ReadByte(void)                //读取一个字节
{
        u8 i;
        u8 dat=0;  //这里一定先赋值0
        for( i=0;i<8;i++ )                //循环八次
        {
                dat >>=1;           //开始是0，右移还是0
               
                if( DS18b20_Read() )        //如果读取到的是1，和0x80相或（自然最高位是1）
                        dat |= 0x80;    //否则反正是0，直接搞下一位
        }
        return dat;      //把读到的一个字节数据返回去
}

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5.3 用户功能函数

温度读取换算函数

（复位-CCH-44H-等待-复位-CCH-BEH-读取2字节温度数据-换算）

//（复位-CCH-44H-等待-复位-CCH-BEH-读取2字节温度数据-换算）

u16 DS18b20_ReadTemp(void)        //读取并且换算温度，并复制给Temp返回主函数用
{
        u8 TempH;
        u8 TempL;
        u16 temperture;
       
        DS18b20_Reset();                //1.复位
        DS18b20_WriteByte(0XCC);//2.跳过ROM指令
        DS18b20_WriteByte(0X44);//3.开始转化
        while(!DQ);                                //4.等待DQ变成高电平，高电平才能离开执行下一步
                                                        //开始转化引脚DQ一直是低电平，转换结束后才变高电平，才往下执行
        DS18b20_Reset();                //5.复位
        DS18b20_WriteByte(0XCC);//6.跳过ROM指令       
        DS18b20_WriteByte(0XBE);//7.读取2字节的温度数值

        TempL = DS18b20_ReadByte();  //先读出的是低字节，因为低位在前，高位在后
        TempH = DS18b20_ReadByte();       
       
        if( TempH & 0XF8 )                                                        //有1出现就是负数，负数前5位是1111 1000，就是0xF8
        {                                                                                        //&是位与运算符，而&&是逻辑与运算符,&运算符会对两
                                                                                                //个操作数进行按位与运算，而&&运算符只有在两个操作
                                                                                                //数都为非零值时才返回真（1），否则返回假（0）。
/*        if((Temp_Value[1]&0XF8)==0XF8)这条语句用于判断DS18B20传感器读取的温度值是否为零下。具体来说，
Temp_Value[1]数组的第2个元素中，如果高5位全为1（即二进制的11111000，对应的十六进制是0xF8），则表示
读取的温度值为零下。这是因为DS18B20的设计使得其温度数据的符号位由最高几位决定，当这些位均为1时，表
示温度为负。TempH & 0XF8 是简略写法，实际是（TempH&0XF8)==0XF8

*/               
               
                MinusFlag = 1;                                                        //标志位负数
                temperture = ((TempH<<8) | TempL);                //将温度换算成16位
                temperture = (~temperture) +1;                         //按位取反+1
                temperture = temperture*10*0.0625;                //最终温度保留一位小数，本来是小数，u16是整数我们处理整数
        }                                                                                        //方便，所以放大10倍，保留1位小数
        else
        {
                MinusFlag = 0;                                                        //标志位正数
                temperture = ((TempH<<8) | TempL);                //将温度换算成16位，是12位的精度，最终值=乘以0.0625
                temperture = temperture*10*0.0625;                //最终温度保留一位小数，本来是小数，u16是整数我们处理整数
        }                                                                                        //方便，所以放大10倍，保留1位小数
        Temp = temperture;
        return temperture;                                                        //保留一位小数的温度
}

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看看主函数：


void main()                                        //程序开始运行的入口
{
        int dat = 0;                        //初始数值
        sys_init();                                //USB功能+IO口初始化
        usb_init();                                //usb库初始化
        EUSB = 1;
        Timer0_Init();                        //定时器0初始化

        EA = 1;                                        //CPU开放中断，打开总中断。

        while( DeviceState != DEVSTATE_CONFIGURED );


       
        while(1)                //死循环
        {
                delay_ms(2);

                if( bUsbOutReady )                                                               
                {
//                        USB_SendData(UsbOutBuffer,OutNumber);
                        usb_OUT_done();
                }

                if( TIM_10MS_Flag==1 )                                                                        //如果10ms到了
                {
                        TIM_10MS_Flag = 0;                                                                        //清空标志位       
                       
                        dat++;
                        if( dat>=30 )        //时间= 30*10ms
                        {
                                dat = 0;
                                DS18b20_ReadTemp();                                                                //300ms到达，读取一次温度
                                if( MinusFlag==1 )
                                {
                                        printf( "当前温度：-%.01f\r\n",(float)((float)Temp/10) );
                                }
                                else
                                        printf( "当前温度：%.01f\r\n",(float)((float)Temp/10) );
                        }
                }


                       
        }
}

wuzhe***

最终我们下载烧录，看串口打印的结果是正常的

顺利完成本实验

wuzhe***

今天我们继续学习冲哥的3STC32位单片机    第二十七集：软件模拟SPI

SPI是串行外设接口（Serial Peripheral Interface）的缩写。SPI是一种高口速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。

产生时钟的一侧称为主机，另一侧称为从机。同一时间只有一个主机，但是可以有多个从机。

wuzhe***

SPI总线包括4条逻辑线，定义如下：

MISO:Master input slave output 主机输入，从机输出（数据来自从机）；MOSI：Masteroutput slave input主机输出，从机输入（数据来自主机）；SCLK:Serial Clock串行时钟信号，由主机产生发送给从机；SS Slave Select 片选信号，由主机发送以控制与哪个从机通信，通常是低电平有效信号

21.3

SPI通信方式

SPI的通信方式通常有3种：单主单从（一个主机设备连接一个从机设备）、互为主从（两个设备连接，设备和互为主机和从机）、单主多从（一个主机设备连接多个从机设备）

wuzhe***

多数是单主多从，由SS的电平决定每一时刻和谁通信

SPI数据模式：

时钟极性（CKP/CPOL）

根据硬件制造商的命名规则不同，时钟极性通常写为CKP或CPOLCKOL可以配置为1或0。这意味着可以根据需要将时钟的默认状态（IDLE）设置为高或低。当然具体的配置必须参考设备的数据手册正确设置CKP=0：时钟空闲IDLE为低电平 0；CKP=.1：时钟空闲IDLE为高电平·1；

时钟相位（CKE/CPHA）

顾名思义，时钟相位/边沿，也就是采集数据时是在时钟信号的具体相位或者边沿；CPHA = 0：在时钟信号SCK的第一个跳变沿采样；CPHA= 1：在时钟信号SCK的第二个跳变沿采样；时钟极性和相位共同决定读取数据的方式，比如信号上升沿读取数据还是信号下降沿读取数据；