信息钮门禁SPI协议的数据采集系统.docVIP

开放实验项目报告 实验项目 SPI协议编程与器件应用 学生姓名 罗叶森 班级学号 学 院 自动化学院 专 业 测控技术与仪器 指导教师 张 熠 指导单位 电工电子实验教学中心 摘要 本系统实现的是基于SPI协议的简易数据采集系统。用c语言编程，通过TLC2543模数转换器实现数据的采集，再采用存储器AT24C1024存储数据，数据经过单片机STC89C52进行处理后，最终在虚拟终端上进行显示。系统以单片机为主控器，在单片机系统实现了读写。 关键字：SPI 数据采集，模数转换，AT24C1024存储。 目 录 绪言……………………………………………………………………4 第一章 系统方案…………………………………………………5 第二章 系统硬件设计…………………………………………………6 2.1 SPI协议介绍…………………………………………6 2.2 主要器件介绍…………………………………………7 2.3 电路原理图……………………………………………9 第三章 系统软件设计………………………………………………9 3.1 SPI协议设计……………………………………9 3.2主程序设计………………………………………11 第四章 仿真情况………………………………………………………20 第五章 小结…………………………………………………………20 绪 言 随着技术与社会的发展，在很多领域实现需要数据的精密采集和处理，它是各种实验及各种工业制造的基础。其中数据的采集及处理系统就是其中的一个典型例子。数据的采集及处理系统是现代化发展的需要，它集微机自动识别技术和数据采集存储显示技术，涉及了电子，机械，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是各种行业功能实现的基础。适用各种机要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间,智能化小区，工厂等。 第一章 系统设计方案 在本系统中，控制器采用单片机ATC89C52，TLC2543作为A/D进行数据采集，采用 AT24C1024进行存储，并在虚拟终端上显示 下图所示的是数据的采集及处理系统总体设计框图。 第二章 系统硬件设计 2.1 SPI协议介绍 SPI是高速同步串行口，是一种标准的四线同步双向串行总线。 　　SPI，就是串行外围设备接口。SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，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. SPI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。外围设置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、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一 个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（用于单向传输时，也就是 半双工方式）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 　　（1）SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入 　　（2）SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出 　　（3）SCLK – 时钟信号，由主设备产生 　　（4）CS – 从设备使能信号，由主设备控制 　　其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 负责通讯有3根线，通讯是通过数据交换完成的，先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 主要器件介绍 AT89C52的简单介绍 AT89C52与MCS-51