摘要：詳細介紹pic單片機使用spi方式與ic卡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砗碗娐吩O計，以及使用usart方式與pc機進行串行異步通信的工作原理；介紹pic單片機聽spi方式和usart方式的設置方法。 關鍵詞：pic單片機 ic卡讀寫器 spi方式 usart方式引言本設計的主要目的是介紹ic卡的數(shù)據(jù)存儲技術和ic卡的數(shù)據(jù)通信，因而使用存儲器卡。由于本設計中既可與ic卡進行串行同步通信，又要與上位機進行中行異步通信，因而需要選擇一種同時具有這兩種通信方式的單片機。因為pic16f877不僅具有本設計所需要的兩種通信方式，而且還具有運行速度快、低功耗、價格低等優(yōu)點，所以選擇pic16f877單片機作為本設計的單片機。圖1是本設計的電路圖，圖中電源變換電路和發(fā)光二極管等指示電路沒有畫出。圖中的二極管電路是單片機與ic卡通信數(shù)據(jù)線的保護電路。當數(shù)據(jù)線上的電壓為負電壓時，與地相連的二極管導通；當數(shù)據(jù)線上的電壓大于+5v時，與+5v相連的二極管導通，從而保證數(shù)據(jù)線上的電壓在0v～+5v之間，保護單片機和ic卡不受損壞。圖中單片機的15腳和23腳分別與ic卡的輸出引腳3和4相連。由于ic卡的輸出電壓為cmos電平，而單片機能夠正確的識別ic卡的輸出信號，需要加上拉電阻。1 spi工作方式串行外圍設備接口spi（serial peripheral interface）總線技術是motrola公司推出的一種同步串行接口。spi總線是一種三線同步總線，因其硬件能力很強，與spi有關的軟件就相當簡單，使cpu有更多的時間處理其它事務，因此得到廣泛應用。spi模式允許8位數(shù)據(jù)同步發(fā)送和接收，支持spi的所有四種方式。spi模式傳輸數(shù)據(jù)需要四根信號線：串行數(shù)據(jù)輸出（sdo）線、串行數(shù)據(jù)輸入（sdi）線、串行時鐘（sck）和從選擇（ss）。其中，從選擇線只用于從屬模式。

1.1 spi主模式由于控制時鐘sck的輸出，主模式可以在任何時候開始傳輸數(shù)據(jù)。主模式通過軟件協(xié)議控制從模式的數(shù)據(jù)輸出。在主模式中，一旦sspuf寄存器寫入，數(shù)據(jù)就會發(fā)送或接收。在接收數(shù)據(jù)時，sspsr寄存器按照時鐘速率移位，一旦接收到一個字節(jié)，數(shù)據(jù)就傳輸?shù)絪spbuf，同時中斷標志位和狀態(tài)標志位置位。時鐘的極性可以通過編程改變。在主模式中，時鐘sck的頻率可以設置為：fosc/4(即tcy)、fosc/16(即4tcy)、fosc/64(即16tcy)和定時器2（timer2）輸出的二分頻等四種。在芯片時鐘為20mhz時，sck的最大頻率為5.0mhz。在本設計中，使用的就是spi主模式，由單片機控制時鐘sck的輸出。當向ic卡中寫數(shù)據(jù)時，隨時可以發(fā)送數(shù)據(jù)；當讀ic卡內(nèi)的數(shù)據(jù)時，先要發(fā)送任意一個數(shù)據(jù)（此時ic卡不處于寫入狀態(tài)，不會接收該數(shù)據(jù)）， 給ic卡提供輸出數(shù)據(jù)的時鐘，然后再接收ic卡發(fā)出的數(shù)據(jù)。其時序如圖2所示。（發(fā)送和接惦的數(shù)據(jù)均為6fh）如果要連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么每次將數(shù)據(jù)送到sspbuf寄存器后，都要判斷是否已經(jīng)發(fā)送完該數(shù)據(jù)，即判斷pir1寄存器的sspif位是否為1。如果sspif位為1，則表明數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢，可以繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。但此時還不能立即發(fā)送下一個數(shù)據(jù)，因為sspif位必須在程序中由軟件清零，只有將sspif位軟件清零后，才能繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。1.2 spi從模式在spi從模式，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收領先sck引腳上輸入的外時鐘脈沖，當最后一位被鎖存后，中斷標志位sspif（pir1的d3）位。在休眠模式，從模式仍可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，一旦接收到數(shù)據(jù)，芯片就從休眠中喚醒。如果采用ss控制的從模式，當ss引腳接到vdd時，spi模式復位；如果 彩cke=1控制的從模式，必須開放ss引腳控制。在本設計中，由于ic卡是存儲器卡，不能提供時鐘信號，因此不能采用從模式，只能采用主模式，由單片機控制時鐘信號。單片機的spi方式初始化程序如下：movlw20h