X5045

基于proteus的51单片机仿真实例八十三、SPI器件X5045应用实例标签:proteusSPI单片机器件实例2010-02-2610:241、SPI总线器件与单片机的连接需要3跟线：时钟线SCK，数据线MOSI（主机发送，从机接收）和MISO（主机接收，从机发送）。X5045是一种集合了看门狗、电压监控和串行EEPROM三种功能于一身的器件。上电复位功能：在系统上电时产生一个足够长时间的复位信号，以确保单片机正常工作前，系统电路已处于稳定状态。看门狗功能：如果在规定的时间内单片机没有在CS引脚产生规定的电平变化（喂狗信号），芯片内的看门狗电路将产生复位信号。利用该功能，可让单片机死机后自动复位并开始工作。电压检测：当电源电压下降到一定的值后，虽然单片机仍能工作，但可能已经不能稳定工作了，此时X5045将产生复位信号，直到电压恢复正常后，才能正常工作。串行EEPROM：X5045自带512字节的数据存储空间，数据可掉电保存。2、x5045的引脚及功能CS/WDI:片选输入端。低电平时选中该芯片SO:串行数据输出端，数据在sck的下降沿输出WP:写保护端，该脚接地，写操作被禁止，接高电平，所有功能正常VSS:电源地SI:串行数据输入端，数据在sck的上升沿写入（高位在前）SCK:串行时钟端，RESET:复位输出端，用于电源监测和看门狗超时输出VCC:电源3、使用方法1）上电复位：当器件通电并超过规定值时，X5045内部的复位电路将会产生一个约200ms的复位脉冲，使单片机正常复位。2）电压检测：工作过程中，X5045能不断检测VCC端的电压，在电压下降到一定值后，将产生一个复位脉冲，使单片机停止工作，这个复位脉冲一直有效，直到VCC下降到1V以下，整个系统停止工作。如果VCC在下降后又升高，则当超过规定值后200ms，复位信号消失，单片机可以继续工作。3）看门狗定时器：看门狗定时器电路通过检测WDI端的输入来判断单片机工作是否正常，在规定的时间内，单片机必须在WDI端口产生一个由高到低的电平变化。否则,X5045将产生一个复位信号。4）SPI总线串行EEPROM，EEPROM除了可以由WP引脚置高电平保护外，还可以通过软件保护，通过设置X5045的状态寄存器可以改变看门狗定时器的定时周期和被保护块的大小。在写操作之前，先要检测WIP标志位，WIP=1表示X5045正忙于向EEPROM写数据，此时不能向X5045写数据，WIP=0表示可以向X5045写数据。WEL为写使能锁存器的状态位。WEL=1表示允许写，WEL=0表示禁止写。5）芯片操作：X5045有6条操作指令，所有的指令、地址和数据都是以高位在前的方式传送的，输入的数据在CS变为低电平后的第一个上升沿被采样。向存储器写入数据的协议：首先将CS拉低以选中芯片，然后写入WREN（写允许）指令，接着将CS拉高，然后再次将CS拉低，随后写入WRITE指令。WRITE指令的第3位用于确定存储器的上半区和下半区。如果没有在WREN和WRITE两个指令之间将CS的信号变为低电平，WRITE指令将被忽略。最后需要将CD的信号变为高电平。从存储器读出数据的协议：首先将CS拉低以选中该芯片，然后写入READ（读出）指令，READ指令的第3位用于确定存储器的上半区和下半区。在读操作指令和地址码发送完毕后，所选中地址单元的数据将通过引脚SO送出，最后须将CS拉高。4、在keilc51中新建工程ex71，编写如下程序代码，编译并生成ex71.hex文件//将一字节数据写入X5045再读出，然后送送P1口显示#includereg51.h//包含单片机寄存器的头文件#includeintrins.h//包含_nop_()函数定义的头文件//x5045引脚定义sbitSCK=P3^4;//将SCK位定义为P3.4引脚sbitSI=P3^5;//将SI位定义为P3.5引脚sbitSO=P3^6;//将SO位定义为P3.6引脚sbitCS=P3^7;//将SCK位定义为P3.7引脚//功能变量定义#defineWREN0x06//写使能锁存器允许#defineWRDI0x04//写使能锁存器禁止#defineWRSR0x01//写状态寄存器#defineREAD0x03//读出#defineWRITE0x02//写入/*****************************************************函数功能：延时1ms(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒***************************************************/voiddelay1ms(){unsignedchari,j;for(i=0;i10;i++)for(j=0;j33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/voiddelaynms(unsignedcharn){unsignedchari;for(i=0;in;i++)delay1ms();}/*****************************************************函数功能：从X5045的当前地址读出数据出口参数：x***************************************************/unsignedcharReadCurrent(void){unsignedchari;unsignedcharx=0x00;//储存从X5045中读出的数据SCK=1;//将SCK置于已知的高电平状态for(i=0;i8;i++){SCK=1;//拉高SCKSCK=0;//在SCK的下降沿输出数据x=1;//将x中的各二进位向左移一位，因为首先读出的是字节的最高位数据x|=(unsignedchar)SO;//将SO上的数据通过按位“或“运算存入x}return(x);//将读取的数据返回}/*****************************************************函数功能：写数据到X5045的当前地址入口参数：dat***************************************************/voidWriteCurrent(unsignedchardat){unsignedchari;SCK=0;//将SCK置于已知的低电平状态for(i=0;i8;i++)//循环移入8个位{SI=(bit)(dat&0x80);//通过按位“与”运算将最高位数据送到S//因为传送时高位在前，低位在后SCK=0;SCK=1;//在SCK上升沿写入数据dat=1;//将y中的各二进位向左移一位，因为首先写入的是字节的最高位}}/*****************************************************函数功能：写状态寄存器，可以设置看门狗的溢出时间及数据保护入口参数：rs;//储存寄存器状态值***************************************************/voidWriteSR(unsignedcharrs){CS=0;//拉低CS，选中X5045WriteCurrent(WREN);//写使能锁存器允许CS=1;//拉高CSCS=0;//重新拉低CS，否则下面的写寄存器状态指令将被丢弃WriteCurrent(WRSR);//写状态寄存器WriteCurrent(rs);//写入新设定的寄存器状态值CS=1;//拉高CS}/*****************************************************函数功能：写数据到X5045的指定地址入口参数：addr***************************************************/voidWriteSet(unsignedchardat,unsignedcharaddr){SCK=0;//将SCK置于已知状态CS=0;//拉低CS，选中X5045WriteCurrent(WREN);//写使能锁存器允许CS=1;//拉高CSCS=0;//重新拉低CS，否则下面的写入指令将被丢弃WriteCurrent(WRITE);//写入指令WriteCurrent(addr);//写入指定地址WriteCurrent(dat);//写入数据CS=1;//拉高CSSCK=0;//将SCK置于已知状态}/*****************************************************函数功能：从X5045的指定地址读出数据入口参数：addr出口参数：dat***************************************************/unsignedcharReadSet(unsignedcharaddr){unsignedchardat;SCK=0;//将SCK置于已知状态CS=0;//拉低CS，选中X5045WriteCurrent(READ);//开始读WriteCurrent(addr);//写入指定地址dat=ReadCurrent();//读出数据CS=1;//拉高CSSCK=0;//将SCK置于已知状态returndat;//返回读出的数据}/*****************************************************函数功能：看门狗复位程序***************************************************/voidWatchDog(void){CS=1;//拉高CSCS=0;//CS引脚的一个下降沿复位看门狗定时器CS=1;//拉高CS}/*****************************************************函数功能：主程序***************************************************/voidmain(void){WriteSR(0x12);//写状态寄存器（设定看门狗溢出时间为600ms，写不保护）delaynms(10);//X5045的写入周期约为10mswhile(1){WriteSet(0xaa,0x10);//将数据“0xaa”写入指定地址“0x10”delaynms(10);//X5045的写入周期约为10msP0=ReadSet(0x10);//将数据读出送P1口显示WatchDog();//复位看门狗}}5、在proteus中新建仿真文件ex71.dsn，电路原理图如下所示6、将ex71.hex文件载入at89c51中，注意将晶振频率改为11.0592MHz，启动仿真，察运行结果。下图是某一时刻程序运行结果