利用C8051F020的SPI接口扩展大容量数据存储器
C8051F单片机对AT45DB081进行数据读写操作的软件流程图如图2所示。
图2中系统初始化包括系统时钟初始化、设置交叉开关表将P0.2、P0.3和P0.4引脚配置为SPI接口，设置SPI特殊状态寄存器和复位数据存储器。
单片机通过P3.1读取AT45DB081的忙闲状态引脚来判断存储器是否空闲，若P3.2为“1”表示存储器空闲，否则表示存储器忙。当存储器空闲时通过P3.1引脚输出“0”选中存储器。
选中存储器后可以通过SPI发送命令字，表1所示的10种操作对应的命令字见文献[3]。下面以表1中的第二种操作为例给出命令字示例：操作码（54H）、15位无效位、9位缓存器内某字节的地址、8位无效数。当发送完命令字后可以读取数据。
图2 对AT45DB081进行数据读写操作的软件流程图
表1中的第二种操作为例的软件示例（部分）如下。
void SendSPIByte(unsigned char ch) // 通过SPI发送一个字节数据
{
SPIF = 0; // SPIF位清零
SPI0DAT = ch; // 启动一次数据发送
while (SPIF == 0); // 等待数据发送完毕
}
unsigned char GetSPIByte(void) //通过SPI接收一个字节数据
{
SPIF = 0; // SPIF位清零
SPI0DAT = 0; //启动一次数据接收
while (SPIF == 0); // 等待数据接收完毕
return SPI0DAT; // 读取SPI接收到的数据
}
SendSPIByte(54H); //发送操作码52H
SendSPIByte(0x00); //发送8位无效位
SendSPIByte((unsigned char)(star_addr>>8)); //发送7位无效位和第一位地址位
SendSPIByte((unsigned char)star_addr); //发送后8位地址位
SendSPIByte(0x00); //发送8位无效位
Data＝GetSPIByte(); //读取缓存器中数据
示例中star_addr为unsigned int型数据，其低9位用于存放地址位。
结论
本文介绍的方法在占用C8051F单片机引脚数极少的情况下实现了大容量外部存储器的扩展，并给出了软件流程图及示例。这种方法同样可应用于其它带有SPI接口电路的微处理器。现在我们正将这种方法应用到以C8051F020为核心的嵌入式数据采集系统中。
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