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纯单片机干不了大事，必须得配上各种外设，那么了解单片机与传感器之间的数据通信就显得必不可少了。常见的单片机数据通信方式有SPI，IIC，RS232，单总线等等。每种通信方式都有相应的时序图，分析时序图并完成代码的编写是单片机学习者的必修课。本文以DS18B20为例分析一下单总线数据传输。
DS18B20是单总线数据传输，因此对于时序的要求就非常的高，学会分析其时序图是非常有必要的。 |
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初始化时序图分析：
首先是由总线控制器拉低总线，维持480us。在480us后释放总线，由上拉电阻讲总线拉高。等待5-60us后，DS18B20开始响应，会将数据总线拉低60-240us.之后便释放总线，由上拉电阻拉高总线。转换为代码如下： u8 d***Init（） //初始化，返回0表示DS18B20无反应，反之有响应 { d***DQStat（0）; //控制器拉低总线 delay500us（）; //拉低总线一段时间 d***DQStat（1）; //释放总线 delay60us（）; //等待DS18B20响应 if（d***_DQ） //如果没有相应直接返回0 { return 0; } delay240us（）; //有响应则等待响应结束 return 1; //返回初始化状态 } |
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读时序图分析：
首先由控制器将总线拉低》1us的时间，此时控制器释放总线，如果此时控制器采样为低电平，那么读到的值便是0，如果为高电平，则读到的值为1。注意图中标有一个15us，其意思便是控制器采样在15us内完成。15us后是由上拉电阻将总线拉高维持45us。整个读周期为15+45=60us。这个周期的时间也是得控制的。转换为代码如下： u8 d***ReadByte（） //读出一个字节的数据，从低位开始读取 { u8 i，tmp = 0; for（i = 0;i 《 8;i++） { d***DQStat（0）; //控制器拉低总线 tmp 》》= 1; //低位开始读 d***DQStat（1）; //释放总线 if（d***_DQ） tmp |= 0x80; delay15us（）; delay45us（）; //控制周期时间 } return tmp; } |
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写时序图分析：
首先由控制器拉低总线15us，之后，如果要写入0，则继续拉低总线并为此45us.如果要写入1则释放总线由上拉电阻拉高总线，也为此45us。写时序相对比较简单，转换为代码如下： void d***WriteByte（u8 dat）//写一个字节的数据，从低位开始 { u8 i; for（i = 0;i 《 8;i++） { d***DQStat（0）; //控制器拉低总线 delay15us（）; //维持15us if（dat & 0x01） d***DQStat（1）; else d***DQStat（0）; dat 》》= 1; delay45us（）; d***DQStat（1）; //45us后释放总线 } } DS18B20的三个时序图就分析完了，DS18B20只是单总线数据通信中的一个例子，大家了解了DS18B20时序图的分析，那么就可以试试分析DHT11的时序图完成其初始化函数，以及读数据函数。 |
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