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****      AVR  SPI接口使用范例   	             ***
****  	                                     ***
**** 作者：  HJJourAVR                        ***
**** 編譯器：WINAVR20050214                   ***
****                                         ***
****  	www.OurAVR.com	 2005.9.26           ***
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/*
本程序簡(jiǎn)單的示范了如何使用AVR ATMEGA16的SPI接口來(lái)訪問(wèn)DS1302 RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片
	串行外設(shè)接口－SPI
	DS1302的讀寫控制
	USART跟PC連接，實(shí)現(xiàn)顯示和控制

*/

#include <avr/io.h>
#include <avr/signal.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/delay.h>
//時(shí)鐘定為外部晶振 7.3728MHz,F_CPU=7372800
#include "main.h"

unsigned char DS1302_EXIST;
unsigned char INITDATE[8]={0x50,	//59秒
						   0x59,	//59分
						   0x23,	//23時(shí)  24小時(shí)制
						   0x06,	//06日
						   0x10,	//10月
						   0x04,	//星期四
						   0x05,	//2005年
						   0x80		//寫保護(hù)
						  };

unsigned char CURDATE[7];
unsigned char sCURDATE[]="20xx年xx月xx日xx時(shí)xx分xx秒 星期xx";
unsigned char sWEEK[]="錯(cuò)一二三四五六日";
//注意 漢字要占用2個(gè)字節(jié)的空間

int main(void)
{
    //上電默認(rèn)DDRx=0x00,PORTx=0x00 輸入，無(wú)上拉電阻
    PORTA=0xFF;							//不用的管腳使能內(nèi)部上拉電阻。
    PORTC=0xFF;
    PORTD=0xFF;
	DDRD=(1<<PIN_TXD);					//串口的輸出
    PORTB=~((1<<DS1302_CE)|(1<<DS1302_MOSI)|(1<<DS1302_MISO)|(1<<DS1302_SCK));
    									//DS1302帶內(nèi)部下拉電阻
    DDRB =(1<<DS1302_CE)|(1<<DS1302_SCK)|(1<<DS1302_MOSI);
    									//設(shè)定SPI接口
    init_USART();
    init_SPI();
    put_s("這是個(gè)簡(jiǎn)單的SPI接口訪問(wèn)DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)的程序");
    DS1302_EXIST=check_RTC();			//檢測(cè)DS1302的存在
    if(DS1302_EXIST)
    {
    	put_s("按下[I]鍵可以初始化RTC時(shí)間，默認(rèn)為2005年10月06日23時(shí)59分50秒 星期四");
    	put_s("按下[R]鍵可以讀取當(dāng)前時(shí)間");
    	put_s("用戶可以自行開(kāi)發(fā)其他功能");
    	put_s("     www.ouravr.com");
	}
	else
		put_s("RTC找不到!");
    sei();								//使能全局中斷
    while(1);
    
}

/*
串行外設(shè)接口－SPI
    SPI接口可以令A(yù)Tmega16 和外設(shè)或其他AVR器件進(jìn)行高速的同步數(shù)據(jù)傳輸
	ATmega16的SPI接口同時(shí)還用來(lái)實(shí)現(xiàn)程序和EEPROM的下載和上載。請(qǐng)參見(jiàn)[SPI串行編程和校驗(yàn)]。
	
	SPI系統(tǒng)包括兩個(gè)移位寄存器和一個(gè)主機(jī)時(shí)鐘發(fā)生器。
	主機(jī)和從機(jī)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入相應(yīng)的移位寄存器。
	主機(jī)在SCK 引腳上產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖以交換數(shù)據(jù)。
	主機(jī)的數(shù)據(jù)從主機(jī)的MOSI 移出，從從機(jī)的MOSI 移入；從機(jī)的數(shù)據(jù)從從機(jī)的MISO 移出，從主機(jī)的MISO 移入
	(其實(shí)就是由主機(jī)和從機(jī)構(gòu)成一個(gè)16位的循環(huán)移位寄存器，所以收發(fā)數(shù)據(jù)是同時(shí)的，收發(fā)函數(shù)可以寫成一條函數(shù))

	SPI系統(tǒng)的發(fā)送方向只有一個(gè)緩沖器，而在接收方向有兩個(gè)緩沖器。
	也就是說(shuō)，在發(fā)送時(shí)一定要等到移位過(guò)程全部結(jié)束后才能對(duì)SPI 數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫操作。
	而在接收數(shù)據(jù)時(shí)，需要在下一個(gè)字符移位過(guò)程結(jié)束之前通過(guò)訪問(wèn)SPI 數(shù)據(jù)寄存器讀取當(dāng)前接收到的字符。
	否則第一個(gè)字節(jié)將丟失。
	
SS引腳的功能
	1從機(jī)模式
	從機(jī)模式當(dāng)SPI配置為從機(jī)時(shí)，從機(jī)選擇引腳SS總是為輸入。
	SS 為低將激活SPI 接口， MISO成為輸出( 用戶必須進(jìn)行相應(yīng)的端口配置) 引腳，其他引腳成為輸入引腳。
	當(dāng)SS 為高時(shí)所有的引腳成為輸入， SPI 邏輯復(fù)位，不再接收數(shù)據(jù)。
	SS引腳對(duì)于數(shù)據(jù)包/字節(jié)的同步非常有用，可以使從機(jī)的位計(jì)數(shù)器與主機(jī)的時(shí)鐘發(fā)生器同步。
	當(dāng)SS 拉高時(shí)SPI從機(jī)立即復(fù)位接收和發(fā)送邏輯，并丟棄移位寄存器里不完整的數(shù)據(jù)。
	
	2主機(jī)模式
	當(dāng)SPI 配置為主機(jī)時(shí)(MSTR 的SPCR 置位)，用戶可以決定SS 引腳的方向。
	若SS 配置為輸出，則此引腳可以用作普通的I/O 口而不影響SPI 系統(tǒng)。典型應(yīng)用是用來(lái)驅(qū)動(dòng)從機(jī)的SS 引腳。
	(單主機(jī)系統(tǒng)，SS引腳最好設(shè)成輸出)
	
	如果SS 配置為輸入，必須保持為高以保證SPI 的正常工作。
	若系統(tǒng)配置為主機(jī)， SS 為輸入，但被外設(shè)拉低，則SPI 系統(tǒng)會(huì)將此低電平解釋為有一個(gè)外部主機(jī)將自己選擇為從機(jī)。
	為了防止總線沖突， SPI 系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)如下動(dòng)作：
	1. 清零SPCR 的MSTR 位，使SPI 成為從機(jī)，從而MOSI 和SCK 變?yōu)檩斎搿?	2. SPSR 的SPIF 置位。若SPI 中斷和全局中斷開(kāi)放，則中斷服務(wù)程序?qū)⒌玫綀?zhí)行。
	因此，使用中斷方式處理SPI 主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，并且存在SS 被拉低的可能性時(shí)，中斷服務(wù)程序應(yīng)該檢查MSTR 是否為"1”。
	若被清零，用戶必須將其置位，以重新使能SPI 主機(jī)模式。
	
數(shù)據(jù)模式(中文手冊(cè)有點(diǎn)混亂，請(qǐng)參考英文原版)
	相對(duì)于串行數(shù)據(jù)， SCK的相位和極性有4種組合,由CPHA和CPOL控制組合的方式。
	SPI模式 CPOL CPHA      起始沿      結(jié)束沿
	  0      0    0    采樣(上升沿)   設(shè)置(下降沿)
	  1      0    1    設(shè)置(上升沿)   采樣(下降沿)
	  2      1    0    采樣(下降沿)   設(shè)置(上升沿)
	  3      1    1    設(shè)置(下降沿)   采樣(上升沿)

SPI控制寄存器－SPCR
	Bit 7 – SPIE: 使能SPI 中斷
		置位后，只要SPSR 寄存器的SPIF 和SREG 寄存器的全局中斷使能位置位，就會(huì)引發(fā)SPI 中斷。
	Bit 6 – SPE: 使能SPI
		SPE 置位將使能SPI。進(jìn)行任何SPI 操作之前必須置位SPE。
	Bit 5 – DORD: 數(shù)據(jù)次序
		DORD 置位時(shí)數(shù)據(jù)的LSB 首先發(fā)送；否則數(shù)據(jù)的MSB 首先發(fā)送。
	Bit 4 – MSTR: 主/ 從選擇
		MSTR置位時(shí)選擇主機(jī)模式，否則為從機(jī)。
		如果MSTR為"1”，SS配置為輸入，但被拉低，則MSTR 被清零，寄存器SPSR 的SPIF 置位。
		用戶必須重新設(shè)置MSTR 進(jìn)入主機(jī)模式
	Bit 3 – CPOL: 時(shí)鐘極性
		CPOL 置位表示空閑時(shí)SCK 為高電平；否則空閑時(shí)SCK 為低電平。
	Bit 2 – CPHA: 時(shí)鐘相位
		CPHA 決定數(shù)據(jù)是在SCK 的起始沿采樣還是在SCK 的結(jié)束沿采樣。
	Bits 1, 0 – SPR1, SPR0: SPI 時(shí)鐘速率選擇1 與0
		確定主機(jī)的SCK 速率。
		SPR1 和SPR0 對(duì)從機(jī)沒(méi)有影響。
		SCK 和振蕩器的時(shí)鐘頻率fosc關(guān)系如下表所示：
			SPI2X SPR1 SPR0 SCK 頻率
			  0 	0 	0 	fosc/4
			  0 	0 	1 	fosc/16
			  0		1 	0 	fosc/64
			  0 	1 	1 	fosc/128
			  1 	0 	0 	fosc/2
			  1 	0 	1 	fosc/8
			  1 	1 	0 	fosc/32
			  1 	1 	1 	fosc/64
			  
SPI狀態(tài)寄存器－SPSR
 	Bit 7 – SPIF: SPI 中斷標(biāo)志
		串行發(fā)送結(jié)束后，SPIF 置位。
		若此時(shí)寄存器SPCR 的SPIE 和全局中斷使能位置位，SPI中斷即產(chǎn)生。
		如果SPI 為主機(jī)， SS 配置為輸入，且被拉低， SPIF 也將置位。
		進(jìn)入中斷服務(wù)程序后SPIF自動(dòng)清零。
		或者可以通過(guò)先讀SPSR，緊接著訪問(wèn)SPDR來(lái)對(duì)SPIF清零。
	Bit 6 – WCOL: 寫碰撞標(biāo)志
		在發(fā)送當(dāng)中對(duì)SPI 數(shù)據(jù)寄存器SPDR寫數(shù)據(jù)將置位WCOL。
		WCOL可以通過(guò)先讀SPSR，緊接著訪問(wèn)SPDR 來(lái)清零。
	Bit 0 – SPI2X: SPI 倍速
		置位后SPI 的速度加倍。
		若為主機(jī),則SCK 頻率可達(dá)CPU 頻率的一半。
		若為從機(jī),只能保證fosc /4。
		
SPI數(shù)據(jù)寄存器－SPDR
	SPI數(shù)據(jù)寄存器為讀/寫寄存器，用來(lái)在寄存器文件和SPI移位寄存器之間傳輸數(shù)據(jù)。
	寫寄存器將啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，
	讀寄存器將讀取寄存器的接收緩沖器。
*/

/*
DS1302的SPI接口特點(diǎn):
	1 I/O共用一個(gè)引腳，故M16的MOSI要串10K電阻到MISO，然后把MISO跟DS1302_IO腳短接在一起的
	2 低位在先
	3 SPI模式0 CPOL = 0, CPHA = 0，空閑時(shí)SCK為低電平，上升沿采樣，下降沿設(shè)置
	4 CE引腳為使能端,高電平使能SPI口
	5 最高時(shí)鐘速度 2MHz@Vcc=5V 500KHz@Vcc=2V
	6 SCK/IO/CE都帶有40K內(nèi)部下拉電阻。
	7 有寫保護(hù)，寫入數(shù)據(jù)前需要先去掉寫保護(hù)。
	8 BURST模式下對(duì)CLOCK進(jìn)行寫操作，必須一次寫完8字節(jié)。
	9 0x80地址的秒寄存器的第7位(CH)需要置0,震蕩器才能起振.

*/