摘要：詳細(xì)介紹pic單片機(jī)使用spi方式與ic卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砗碗娐吩O(shè)計(jì)，以及使用usart方式與pc機(jī)進(jìn)行串行異步通信的工作原理；介紹pic單片機(jī)聽spi方式和usart方式的設(shè)置方法。 關(guān)鍵詞：pic單片機(jī) ic卡讀寫器 spi方式 usart方式引言本設(shè)計(jì)的主要目的是介紹ic卡的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和ic卡的數(shù)據(jù)通信，因而使用存儲(chǔ)器卡。由于本設(shè)計(jì)中既可與ic卡進(jìn)行串行同步通信，又要與上位機(jī)進(jìn)行中行異步通信，因而需要選擇一種同時(shí)具有這兩種通信方式的單片機(jī)。因?yàn)閜ic16f877不僅具有本設(shè)計(jì)所需要的兩種通信方式，而且還具有運(yùn)行速度快、低功耗、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，所以選擇pic16f877單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的單片機(jī)。圖1是本設(shè)計(jì)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(jī)與ic卡通信數(shù)據(jù)線的保護(hù)電路。當(dāng)數(shù)據(jù)線上的電壓為負(fù)電壓時(shí)，與地相連的二極管導(dǎo)通；當(dāng)數(shù)據(jù)線上的電壓大于+5v時(shí)，與+5v相連的二極管導(dǎo)通，從而保證數(shù)據(jù)線上的電壓在0v～+5v之間，保護(hù)單片機(jī)和ic卡不受損壞。圖中單片機(jī)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(jī)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(shè)備接口spi（serial peripheral interface）總線技術(shù)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(qiáng)，與spi有關(guān)的軟件就相當(dāng)簡單，使cpu有更多的時(shí)間處理其它事務(wù)，因此得到廣泛應(yīng)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(shí)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(shí)鐘sck的輸出，主模式可以在任何時(shí)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(huì)發(fā)送或接收。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，sspsr寄存器按照時(shí)鐘速率移位，一旦接收到一個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)就傳輸?shù)絪spbuf，同時(shí)中斷標(biāo)志位和狀態(tài)標(biāo)志位置位。時(shí)鐘的極性可以通過編程改變。在主模式中，時(shí)鐘sck的頻率可以設(shè)置為：fosc/4(即tcy)、fosc/16(即4tcy)、fosc/64(即16tcy)和定時(shí)器2（timer2）輸出的二分頻等四種。在芯片時(shí)鐘為20mhz時(shí)，sck的最大頻率為5.0mhz。在本設(shè)計(jì)中，使用的就是spi主模式，由單片機(jī)控制時(shí)鐘sck的輸出。當(dāng)向ic卡中寫數(shù)據(jù)時(shí)，隨時(shí)可以發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)讀ic卡內(nèi)的數(shù)據(jù)時(shí)，先要發(fā)送任意一個(gè)數(shù)據(jù)（此時(shí)ic卡不處于寫入狀態(tài)，不會(huì)接收該數(shù)據(jù)）， 給ic卡提供輸出數(shù)據(jù)的時(shí)鐘，然后再接收ic卡發(fā)出的數(shù)據(jù)。其時(shí)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(gè)數(shù)據(jù)。但此時(shí)還不能立即發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)，因?yàn)閟spif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(gè)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(lǐng)先sck引腳上輸入的外時(shí)鐘脈沖，當(dāng)最后一位被鎖存后，中斷標(biāo)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(dāng)ss引腳接到vdd時(shí)，spi模式復(fù)位；如果 彩cke=1控制的從模式，必須開放ss引腳控制。在本設(shè)計(jì)中，由于ic卡是存儲(chǔ)器卡，不能提供時(shí)鐘信號，因此不能采用從模式，只能采用主模式，由單片機(jī)控制時(shí)鐘信號。單片機(jī)的spi方式初始化程序如下：movlw20h