基于AVR单片机TWI的模块化检测系统设计

3．2 从机驱动程序
由于对于主机而言，等待TWINT置位在任何情况下都能在很短的时间内完成，所以对于MT和MR模式的程序都是通过软件查询TWINT位实现。但是对于从机而言，由于首先要接收主机发送的从机地址，并且主机并不是总是在访问同一个从机，所以从机在接收主机发送的地址时，如使用软件查询方法，势必要等待很长时间，这样就浪费了大量的时间。因此在从机ST和SR模式程序的设计时，需要使用TWI中断，这样在等待TWINT置位期间可以执行其他程序，有效地提高了程序的运行效率。图5为从机ST和SR模式程序流程，具体的ST和SR处理程序可以参考相关的设计手册，这里给出的只是ST和SR切换以及容错处理程序。当TWINT置位时，进入TWI中断服务程序。

在从机TWI总线程序设计时，在等待TWINT置位期间TWI总线可能因为外界干扰出现一些故障，所以容错处理程序不仅在TWI中断服务程序得到调用，在等待TWINT置位期间也要调用该程序。从机的容错处理程序代码如下：


4 系统测试
在模块化检测系统测试时，主要使用了以下从机检测模块：3个超声波模块、电子罗盘、红外距离检测模块以及温度检测模块。在系统测试时针对TWI总线，主要测试了总线的传输速度、实时响应、出错率、抗干扰能力。测试时为便于观察各个观测量的状态，使用了LCD显示。测试过程中总线的比特率设定为100 kbps，通过观测LCD显示的变量，TWI总线实时响应速度比较快。在外加电磁干扰的条件下，总线只有在极少数开机时出现错误，主要原因是开机时出现的浪涌电流。

结语
本文设计的模块化检测系统，利用TWI总线作为各个器件通信的媒介，并以此为基础构建总线式拓扑网络，简化了硬件和软件设计，缩短了系统的开发周期。在TWI总线驱动程序设计上，增加容错处理程序，使总线运行更加稳定和可靠，提高了系统的抗干扰能力。同时在从机TWI总线驱动程序设计时使用TWI中断，合理安排各个功能程序的执行时间，有效地提高了程序的运行效率。