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51单片机模拟 SPI 总线的方法1 引言SPI（Serial Peripheral Interface--串行外设接口）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或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI）。
由于SPI系统总线一共只需3～4位数据线和控制即可实现与具有SPI总线接口功能的各种I/O器件进行接口，而扩展并行总线则需要8根数据线、8～16位地址线、2～3位控制线，因此，采用SPI总线接口可以简化电路设计，节省很多常规电路中的接口器件和I/O口线，提高设计的可靠性。
由此可见，在MCS51系列等不具有SPI接口的单片机组成的智能仪器和工业测控系统中，当传输速度要求不是太高时，使用SPI总线可以增加应用系统接口器件的种类，提高应用系统的性能。
2 SPI总线的组成利用SPI总线可在软件的控制下构成各种系统。
如1个主MCU和几个从MCU、几个从MCU 相互连接构成多主机系统（分布式系统）、1个主MCU和1个或几个从I/O设备所构成的各种系统等。
在大多数应用场合，可使用1个MCU作为控机来控制数据，并向1个或几个从外围器件传送该数据。
从器件只有在主机发命令时才能接收或发送数据。
其数据的传输格式是高位（MSB）在前，低位（LSB）在后。
SPI总线接口系统的典型结构。
当一个主控机通过SPI与几种不同的串行I/O芯片相连时，必须使用每片的允许控制端，这可通过MCU的I/O端口输出线来实现。
但应特别注意这些串行I/O芯片的输入输出特性：首先是输入芯片的串行数据输出是否有三态控制端。
引言在单片机系统中，串口（UART，通用异步收发接口）是一个非常重要的组成部分。
通常使用单片机串口通过RS232/RS485电平转换芯片与上位机连接，以进行上位机与下位机的数据交换、参数设置、组成网络以及各种外部设备的连接等。
RS232/RS485串行接口总线具有成本低、简单可靠、容易使用等特点，加上其历史悠久，所以目前应用仍然非常广泛；特别对于数据量不是很大的场合，串口通信仍然是很好的选择，有着广阔的使用前景。
在单片机编程中，串口占了很重要的地位。
传统方式串口程序的调试，往往是利用专用的单片机硬件仿真器。
在编写好程序后，利用仿真器来设置断点，观察变量和程序的流程，逐步对程序进行调试，修正错误。
使用硬件仿真器的确是很有效的方法，但是也有一些缺点：◆很多仿真器不能做到完全硬件仿真，因而会造成仿真时正常，而实际运行时出现错误的情况；也有仿真不能通过，但是实际运行正常的情况。
◆对于一些较新的芯片或者是表面贴装的芯片，要么没有合适的仿真器或仿真头；要么就是硬件仿真器非常昂贵，且不容易买到。
◆有时由于设备内部结构空间的限制，仿真头不方便接入。
◆有的仿真器属于简单的在线仿真型，仿真时有很多限制。
例如速度不高，实时性或稳定性不好，对断点有限制等，造成仿真起来不太方便。
1 调试前的准备工作下面介绍一种利用Keil的软件仿真功能来实现51单片机串口调试用户程序的方法。
使用这种方法，无需任何硬件仿真器，甚至都不需要用户电路板。
所需的只是：①硬件。
1台普通计算机（需要带有2个标准串口）和１根串口线（两头都是母头，连线关系如图1所示）。
②串口软件可以是自己编写的专用调试或上下位机通信软件，也可以是通用的串口软件(如串口助手、串口调试等)，主要用来收发数据。
如果没有合适的串口调试软件，则可使用笔者编写的一个免费的串口小工具TurboCom。
除了与其他软件一样的数据收发功能外，它还有定时轮流发送自定义数据帧和自动应答（接收到指定数据帧后，自动返回相应的数据帧）这两个很有用的功能，特别适合于老化测试。
