基于AT89C5131的接口設(shè)計(jì)

1．1 AT89C5131的鍵盤端口特性及鍵盤設(shè)計(jì)
AT89C5131擁有一個(gè)允許與8×n矩陣鍵盤連接的鍵盤接口，其輸入均具有高或低電平可編程中斷能力。鍵盤接口與C51內(nèi)核的通信通過(guò)3個(gè)特殊功能寄存器實(shí)現(xiàn)，分別是鍵盤電平選擇寄存器(KBLS)、鍵盤中斷使能寄存器(KBE)和鍵盤標(biāo)志寄存器(KBF)。AT89C5131的鍵盤輸入被設(shè)計(jì)為分享同一個(gè)中斷向量的8個(gè)獨(dú)立的中斷源，寄存器IEN1中的中斷使能位KBD允許鍵盤中斷全局的使能及不使能，根據(jù)KBLS每一位的值，每一個(gè)鍵盤輸入都有檢測(cè)出可編程電平的能力，然后鍵盤檢測(cè)就被反應(yīng)到KBF中，而通過(guò)軟件使用KBE可以屏蔽中斷標(biāo)志KBF。正是這樣的結(jié)構(gòu)使得鍵盤排列可以從1×n延伸至8×n的矩陣，同時(shí)還使得P1輸入用于其他用途。
在該設(shè)計(jì)中，將4個(gè)鍵盤端口(P1．O，P1．2，P1．3，P1．4)及2個(gè)外部中斷端口(P3．2，P3．3)與控制面板上的6個(gè)按鍵相連；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)外、啟停、暫停繼續(xù)控制及參數(shù)組的選擇等功能。這6個(gè)端口都采用低電平觸發(fā)產(chǎn)生中斷。
1．2 USB各端口的特性及USB通信設(shè)計(jì)
AT89C5131的控制端口O總是默認(rèn)為控制類型，用于控制傳輸，有32字節(jié)的FIFO；而其他6個(gè)可編程端口可以通過(guò)設(shè)置UEPTYPE的值配置為控制、批量、中斷和同步類型；Ping-pong模式的端口可以配置成批量、中斷和同步類型，對(duì)于批量、中斷和同步類型的端口，其方向可以通過(guò)設(shè)置UEPCONX的值配置為輸入或者輸出。端口1～端口3有32字節(jié)的FIFO；端口4，端口5有2個(gè)64 B的FIFO；端口6有2個(gè)512 B的FIFO，并且后三個(gè)端口均可工作于Ping-pong模式。
在該設(shè)計(jì)中，PC機(jī)將數(shù)據(jù)通過(guò)USB傳給AT89C5131，傳輸完一次后AT89C5131向PC機(jī)回傳數(shù)據(jù)傳輸正確與否的標(biāo)志，PC機(jī)可以根據(jù)收到的標(biāo)志進(jìn)行相應(yīng)的操作。PC機(jī)向AT89C5131傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要是參數(shù)和控制命令兩種類型。為將其區(qū)分開來(lái)，使用USB的端口4和端口6接收這兩種數(shù)據(jù)。其中，端口4用來(lái)接收控制命令；端口6用來(lái)接收參數(shù)。相應(yīng)地，控制命令的回傳使用端口5；參數(shù)的回傳使用端口3。為簡(jiǎn)單起見，端口3～端口6均被配置為批量類型；端口3、端口5為IN端口；端口4、端口6為OUT端口。
1．3 SPI端口特性及SPI通信設(shè)計(jì)
AT89C5131的SPI模塊允許在McU和其他外圍設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)全雙工、同步、串行通信，它能以配置為主或者從兩種操作模式提供可編程極性和相位串行時(shí)鐘，同時(shí)還提供8個(gè)可編程的主機(jī)時(shí)鐘率。SPI模塊包括4個(gè)端點(diǎn)(MOSI，MISO，SCK，SS)，MOSI和MISO都是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，且每次只能傳輸1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。不同的是，MOSI將數(shù)據(jù)由主機(jī)輸出從機(jī)輸入，而MISO正好相反。SCK信號(hào)用以使通過(guò)MOSI和MI-SO的數(shù)據(jù)輸人／輸出設(shè)備同步，它可以由主機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生8個(gè)時(shí)鐘周期，用以完成一個(gè)字節(jié)在串行通道上的交換。SS用于從機(jī)的選擇，低有效。SPI模塊的配置和初始化可以通過(guò)寄存器SPCON完成，而數(shù)據(jù)的交換則需要使用寄存器SPSTA和SPDAT兩個(gè)寄存器，在軟件編寫過(guò)程中，SPI能否正常工作主要取決于對(duì)上述3個(gè)寄存器的操作。
在該設(shè)計(jì)中，SPI被配置為主機(jī)模式；SS端口處于無(wú)效狀態(tài)；AT89C5131通過(guò)MOSI端口向DSP傳輸參數(shù)及控制命令；DSP通過(guò)軟件設(shè)置P1．1(SS)端口的狀態(tài)表明數(shù)據(jù)是否正確接收，即若正確接收，則置P1．1為1，否則置P1．1為0；AT89C5131通過(guò)檢測(cè)P1．1的值來(lái)決定是否重傳數(shù)據(jù)。