最近在调试我设计的ＭＰ３，用到ＳＰＩ读写ＳＤ卡和向ＶＳ１００３Ｂ发送数据，因为ＭＰ３对数据流速度相当敏感，遂对软件ＳＰＩ进行了优化，目前已能流畅播放了。
我的ＳＰＩ总线单字节读写函数如下，自认为速度最快了，已至极致，纵然汇编实现，也只能打个平手，５１高手请指正。

#include"..incincludes.h"




sbitc_SPI_SI=P1^5;
sbitc_SPI_SO=P1^6;
sbitc_SPI_CLK=P1^7;

#defineMacro_Set_SI_High()c_SPI_SI=1
#defineMacro_Set_SI_Low()c_SPI_SI=0
#defineMacro_Set_CLK_High()c_SPI_CLK=1
#defineMacro_Set_CLK_Low()c_SPI_CLK=0

/*
//----------------标准C语言版-----------------------------------------
//可移植性好，易读，易移植
uint8SD_SPI_ReadByte(void)
{
ucharucReadData;
ucharucCount;

ucReadData=0;
Macro_Set_SI_High();

for(ucCount=0;ucCount<8;ucCount++)
{
ucReadData<<=1;
Macro_Set_CLK_Low();

Macro_Set_CLK_High();

if(c_SPI_SO)
{
ucReadData|=0x01;
}
}

return(ucReadData);
}

voidSD_SPI_WriteByte(uint8ucSendData)
{
ucharucCount;
ucharucMaskCode;

ucMaskCode=0x80;
for(ucCount=0;ucCount<8;ucCount++)
{
Macro_Set_CLK_Low();

if(ucMaskCode&ucSendData)
{
Macro_Set_SI_High();
}
else
{
Macro_Set_SI_Low();
}
Macro_Set_CLK_High();
ucMaskCode>>=1;
}
}

*/
//-------------------------标准优化版ＳＰＩ读写函数---------
ucharbdataucReadData;
sbitReadData_Bit0=ucReadData^0;
sbitReadData_Bit1=ucReadData^1;
sbitReadData_Bit2=ucReadData^2;
sbitReadData_Bit3=ucReadData^3;
sbitReadData_Bit4=ucReadData^4;
sbitReadData_Bit5=ucReadData^5;
sbitReadData_Bit6=ucReadData^6;
sbitReadData_Bit7=ucReadData^7;

ucharbdataucWriteData;
sbitWriteData_Bit0=ucWriteData^0;
sbitWriteData_Bit1=ucWriteData^1;
sbitWriteData_Bit2=ucWriteData^2;
sbitWriteData_Bit3=ucWriteData^3;
sbitWriteData_Bit4=ucWriteData^4;
sbitWriteData_Bit5=ucWriteData^5;
sbitWriteData_Bit6=ucWriteData^6;
sbitWriteData_Bit7=ucWriteData^7;

uint8SD_SPI_ReadByte(void)
{
//初始化SI引脚状态
Macro_Set_SI_High();

//Bit7ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit7=c_SPI_SO;

//Bit6ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit6=c_SPI_SO;

//Bit5ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit5=c_SPI_SO;

//Bit4ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit4=c_SPI_SO;

//Bit3ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit3=c_SPI_SO;

//Bit2ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit2=c_SPI_SO;

//Bit1ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit1=c_SPI_SO;

//Bit0ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit0=c_SPI_SO;

return(ucReadData);
}

voidSD_SPI_WriteByte(uint8ucSendData)
{
ucWriteData=ucSendData;

//Bit7ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit7;
Macro_Set_CLK_High();

//Bit6ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit6;
Macro_Set_CLK_High();
//Bit5ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit5;
Macro_Set_CLK_High();
//Bit4ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit4;
Macro_Set_CLK_High();
//Bit3ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit3;
Macro_Set_CLK_High();
//Bit2ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit2;
Macro_Set_CLK_High();
//Bit1ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit1;
Macro_Set_CLK_High();
//Bit0ShiftOutToSDCard
Macro_Set_CLK_Low();
c_SPI_SI=WriteData_Bit0;
Macro_Set_CLK_High();
}




网友评论：奉上驱动与测试的ＵＶ２工程，便于大家自行测试。
相关链接:/upfiles/img/20083/200833134035403.rar

网友评论：太快了还要加NOP指令

网友评论：首先声明俺对51不熟，所以不敢说下面的办法是否有效，但想给各位提个醒，也许还有很大优化空间。

不知各位注意到了吗？在SD的标准文档中有这样一段话：Bothhostcommandandcardresponseareclockedoutwiththerisingedgeofthehostclock；这就是说数据线(SPI_SI或SPI_SO)的变化可以与时钟线的上升同时进行。

利用这一点，可以在输出数据位时同时拉高时钟线(SPI_CLK)，把这两个操作用一条指令完成；也许按照这个思路做，可以省掉一条操作指令，我曾在其它单片机上这样做过，但不知道在51上是否也有效。

网友评论：把核心函数用汇编写，还有什么问题不？

网友评论：hotpower发表于2005-6-180:21:43侃单片机←返回版面

2049:unsignedcharI2CReadWrite(unsignedcharval)
2050:{
2051:unsignedchari;
2052:ACC=val;//取写入数据
C:0x18D3EFMOVA,R7
2053:for(i=8;i>0;i--){//收发8位数据
C:0x18D47F08MOVR7,#0x08
2054:SCL=0;//拉低I2C时钟
C:0x18D6C286CLRSCL(0x80.6)
2055:_rlca_();//左移1位数据(取出1位写入数据)
C:0x18D833RLCA
2056:SDA=CY;//写入1位I2C数据
C:0x18D99287MOVSDA(0x80.7),C
2057:_rrca_();//右移1位还原数据
2058://_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//延时4.7uS
2059://如果不追求高速，可在此加入一些总线冲突裁决程序
2060://即SDA=1时，读回若为0则为总线冲突
C:0x18DB13RRCA
2061:SCL=1;//拉高I2C时钟
C:0x18DCD286SETBSCL(0x80.6)
2062:CY=SDA;//读回1位I2C数据
C:0x18DEA287MOVC,SDA(0x80.7)
2063:_rlca_();//左移最后1位数据
C:0x18E033RLCA
2064:}
C:0x18E1DFF3DJNZR7,C:18D6
2065:SCL=0;//拉低I2C时钟
C:0x18E3C286CLRSCL(0x80.6)
2066:returnACC;//返回读回数据
C:0x18E5FFMOVR7,A
2067:}
C:0x18E622RET



相关链接:/club/bbs/showEssence.asp?id=6493&page=1

网友评论：我的代码确实节约了一个机器周期啊！
我最高位是直接读P1读进来的（只要俩周期，你原来的代码要仨周期），虽然其他位B6~B0也一起从P1口上读了（当然是没有意义的），但后面一位一位地换成SPI的数据了。
我换三根线的定义，是为了让变量的最高位与P1口的定义的SI一致。

你原始代码的做法是：B7~B0都用相同的方式输入，各需要6个机器周期

我的办法是：B7节约了一个机器周期，其他位不变。

好比百米比赛，按照你划定的“跑道”，我确实节约了一个周期，怎么就不算了呢？？？

至于其他的办法，与你的办法差异太大了，不是一个“跑道”，不评价。

当然了，我的代码仅仅在读入时节约了一个周期。

网友评论：你用汇编也不能再节约一个周期了

网友评论：您提到的读Ｐ１节省周期，无法理解，因为原创作品，读取ＳＰＩ芯片的数据输出，只用了一个周期，是将位数据移入位变量时花费了２个机器周期，最后生成ＣＬＫ占用２个周期，不服还可举证。ＸＷＪ改写的ＳＰＩ读函数代码是通过缩减串转并的周期，故而速度领先。

网友评论：回ＮＥ５５３２，你要是能用汇编写出更快的功能函数，Ｉ服了Ｙｏｕ
回“平常人”，您的思路很不错，将两步合作一步走，是个好主意，能否贴出参考代码，便于大家依葫芦画瓢，如果Ｐ１口全部用作输出，您的办法也许真能每位节省１机器周期。

网友评论：/*
//----------------标准C语言版-----------------------------------------
//可移植性好，易读，易移植
uint8SD_SPI_ReadByte(void)
{
ucharucReadData;
ucharucCount;

ucReadData=0;
Macro_Set_SI_High();

ucCount=8;
do{
ucReadData<<=1;
Macro_Set_CLK_Low();

Macro_Set_CLK_High();

if(c_SPI_SO)
{
ucReadData++;
}
}while(--ucCount);

return(ucReadData);
}

voidSD_SPI_WriteByte(uint8ucSendData)
{
ucharucCount;
ucharucMaskCode;

ucCount=8;
do{
Macro_Set_CLK_Low();

Macro_Set_SI_Low();
if(ucSendData&0x01)
{
Macro_Set_SI_High();
}
Macro_Set_CLK_High();
ucSendData>>=1;
}while(--ucCount);
}

网友评论：抄也不是这样抄的吧？？？

网友评论：主要是基本方法,过程并不重要...
其实是这个上网电脑没有装UE32软件,用的写字板,修改不方便...

网友评论：回37楼
以下是你的原始代码：请看我加的注释
//Bit7ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();
ReadData_Bit7=c_SPI_SO;//这个编译以后成了对应于MOVC,c_SPI_SO以及MOVReadData_Bit7,C两条汇编指令的机器码吧？需要1+2=3个周期

以下是改过的
//Bit7ShiftOut
Macro_Set_CLK_Low();
Macro_Set_CLK_High();//已经将P1^5和P1^7的定义对调，到此，最高位出现在P1^7上
ucReadData=P1;//这个编译以后成了对应于MOVucReadData，P1一条汇编指令的机器码吧？只需要2个周期。注意：我把P1的整个一个byte读进来了，当然P1^7也读进来了，而且就读到了ucReadData的最高位上也就是读到了ReadData_Bit7里（读进来的其它位当然没有意义，后面还是要一位一位补上的）！
怎么没有道理呢？


网友评论：看了楼上这些大虾的一番番激论﹐心里真是贼佩服﹗﹗
同时心有感慨﹐什么时候自己才能够参与这样的话题。。。。N年以后﹗﹗
我刚开始学汇编﹐用的是义隆E8-ICE。。。想让大虾们给点建议…..
学义隆用没有发展﹖前景好吗﹖﹖


网友评论：都是学生时代玩的东西

网友评论：看看你的所谓的“精华”贴，那才真正的是学生做的程序

如果你的产品只能做到这种水平的话，估计是没几个人敢买的...

相关链接:/club/bbs/showEssence.asp?id=2636

网友评论：您将P1口的数据读到ucReadData，这是能节省一个周期，但ucReadData还不是最终的结果，即使将最高位移位到D6位，为下一次读做准备，况且下一次读又会改变ucReadData的内容，所以局部节省不代表整个函数节省。


网友评论：貌似很多高手和考官爱那他的好算法来贬低人.

卖出去的产品人家不会看你怎么写的程序~~~~~~~~~~

网友评论：说软件模拟SPI没有意义，此言差矣。SPI的扩展芯片极为常见，以其高速通讯和连线简化，大有取代传统并行总线接口器件之势。
很多单片机没有硬件SPI接口，软件摸拟提高速度是有好处的。比如传统字库用并行Flash29C020，改用AT45DB161后，读取字库不优化，效果很不理想。
又比如LCD屏幕，很多小屏采用了SPi接口，如果驱动函数不做优化，整屏更新数据会明显的停顿感，更不要说做绘图设计了。

网友评论：但是这种方法在51上是最快的方法了，也是KeilC预留的一个经典方法，相关的头文件如下
#define_setc_()CY=1
#define_clrc_()CY=0
#define_setb_(RBIT)RBIT=1
#define_clrb_(RBIT)RBIT=0
#define_clra_()ACC=0
#define_movcb_(RBIT)CY=RBIT
#define_movbc_(RBIT)RBIT=CY
#define_movra_(RX)RX=ACC
#define_movar_(RX)ACC=RX
#define_movb0_(RBIT,RX)RBIT=RX&0x01//用于取RX的最低位
#define_movb7_(RBIT,RX)RBIT=RX&0x80//用于取RX的最高位
#define_rrca_()CY=ACC&0x01//产生RRCA指令
#define_rlca_()CY=ACC&0x80//产生RLCA指令
#define_rrcar_(RX)CY=RX&0x01
#define_rlcar_(RX)CY=RX&0x80
#define_xorr_(RX)RX^=RX//用于取奇偶位P,且RX=0
#define_andr_(RX)RX&=RX//用于取奇偶位P,且RX=不变
#define_orr_(RX)RX|=RX//用于取奇偶位P,且RX=不变
#define_notr_(RX)RX=~RX


网友评论：因为位操作可以用MOVE指令，要是PIC可以把你急死。菜农的C语言精简到差不多了，要更快，何必用软口了呢？

网友评论：回50楼
咋就局部节省不等于整体节省了呢？我改过以后，别的地方并没有动，也就没有在别的地方多用机器周期。我改过的函数你调用一次就是比原来的少用了一个机器周期的，难道不是吗？那你说说，改了以后，用多少个机器周期？
我的局部难道影响整体了吗？

我只是在取D7位的时候节省了一个周期，其它的位还是原始代码，原始代码效率确实是很高了，我没指望节省多的机器周期，一个，就一个，也是省了。


网友评论：再更正一下50楼的说法
是最高位D7，不是D6，注意我把P1.5和P1.7的定义对调了，就是为了取D7的时候少用一个机器周期。

网友评论：即使有SPI...因为它的地基不好~~~铺金也白搭~~~

网友评论：现在8块以内的Arm有吗？象一些简单应用，还是用51比较好，简单易用，很多底层代码可以网络上下载。
另外，除非你是个刚开门的公司，否则如果原来的产品是51做的，那么你的产品必然有一定的继承性，或者叫兼容性，并不是说Arm好用，就可以把一个公司里面所有的东西重新开发一遍，你想，所有的硬件驱动代码要重新写工作量就很可怕，就算能够重新开发，售后服务怎么做。你的客户会怎么想，硬件只是一个平台，能表达你的设计思想，够用就可以了。难道你出门上班，有部夏利的士过来，你就是不坐，非帕萨特的士不可吗？
呵呵。。别介意。。不是对你的攻击，对你的观点的一种不同意的表达

网友评论：您还不服气，您可以将您的思想改个完整代码试试，您就会发现错误的，好多东西光凭想象是不可靠的。
Hotpower的观点是完美主义，Winds代表实用主义，俺的观点是逐步追求完美。
先实现功能，再做优化。

网友评论：再精简代码，也只是局限于用软件一位一位的模拟发送和接收，思想已经局限于这个框架了。我现在操作SPI接口器件是用CPLD来实现的，单片机用并口向CPLD写一个字节数据后，CPLD依靠晶振给提供的脉冲极快的就把数据发送给接口器件，单片机只需要等待2个NOP就可以写下一个字节数据了，比单片机提供的真正的SPI接口还要快，完全是两种档次的思想，这个问题没什么讨论的价值。

网友评论：串口的UART0方式有我做的方式快么

网友评论：PDF介绍，该芯片在6时钟模式下，最大外频为16M，俺整了个18.432M的晶体，小超一把，嘿嘿，用得蛮好的。俺相信再用上它的硬件SPI，估计能将256KbpS的Mp3播放出来。

网友评论：如果不是程序容量不是很大，可以试试看，成本也不高，听说才6块多

网友评论：其实，在做技术的过程中，总是有很多的这样的小问题，总是在困扰着我们！
看了一下这个题目，我自己没有想到更好的办法出来！
从对于这些问题的理解，就可以看到人的水平是不同的！

网友评论：我没有不服气，是你不服气吧？(因为你的NO.1???)
我当然做了测试,还是不相信的话，你可以要求我发编译过程中形成的反汇编码子。


网友评论：最好附上您修改好的uV2工程，让大家给您分析分析。我已上传采用XWJ代码建立的uV2工程，修改和测试很方便，见前述发贴。


网友评论：我也在做SD卡，但不是MP3，现在也差不多了。我的设计对速度要求不是很高，所以可以读写就行了！
今天在这里向各位学习了！

网友评论：回71楼，我只看你的代码啊！
我就那点能耐，就省了一个机器周期，呵呵
我的UV工程和你的UV工程就差那一句，以及P1.5，P1.7定义对调。



网友评论：XWJ读函数好！
不过同理，可以节约一个机器周期。XWJ已经在代码里给出注释了。

网友评论：直接操作一个完整字节，才是软件模拟最快的方法=======单刀直入。


呵



网友评论：ucharMMC_SPI(dataucharcmd)
{
datauchari,j=0;
//ACC=0;
for(i=8;i>0;i--)
{
j<<=1;
MMC_SCK=0;
j|=MMC_DO;
MMC_DI=(cmd&0x80)==0x80;
//MMC_DI=cmd>>7;
MMC_SCK=1;
cmd<<=1;
}
//MMC_SCK=1;
return(j);
}

ucharMMC_SPI(dataucharcmd)
;15.{
MMC_SPI:
;16.datauchari,j=0;
;17.//ACC=0;
;18.for(i=8;i>0;i--)
MOV$LOCBDMMC_SPI+1,#0
MOV$LOCBDMMC_SPI,#8
MOV$LOCBDMMC_SPI+2,R4
?0001:
MOVA,$LOCBDMMC_SPI
JZ?0000
?0002:
;19.{
;20.j<<=1;
MOVA,$LOCBDMMC_SPI+1
ADDA,ACC
MOV$LOCBDMMC_SPI+1,A
;21.MMC_SCK=0;
CLR232.1
;22.j|=MMC_DO;
CLRA
MOVC,232.0
MOVACC.0,C
ORL$LOCBDMMC_SPI+1,A
;23.MMC_DI=(cmd&0x80)==0x80;
MOVA,$LOCBDMMC_SPI+2
ANLA,#128
XRLA,#128
JZ?0031
MOVA,#255
?0031:
INCA
MOVC,ACC.0
MOV232.2,C
;24.//MMC_DI=cmd>>7;
;25.MMC_SCK=1;
SETB232.1
;26.cmd<<=1;
MOVA,$LOCBDMMC_SPI+2
ADDA,ACC
MOV$LOCBDMMC_SPI+2,A
DEC$LOCBDMMC_SPI
SJMP?0001
?0000:
;27.}
;28.//MMC_SCK=1;
;29.return(j);
MOVR4,$LOCBDMMC_SPI+1
;30.}

网友评论：最接近硬件SPI的特性，只是俺的应用是分开的，读数据时，不管写入什么东西，写数据时，不管返回的数据。

网友评论：因为其生成的DJNZ汇编指令循环模式是很不错的。

网友评论：IAR的编译器喜欢预分配一个堆，局部变量一般都在堆里分配，较少用到寄存器。不过IAR文件越大优化效果越明显，而且不出错，KEILC51在编译超过20多K后8~9级优化便容易出一些问题。表现形式是液晶上显示的字符乱码（同样的代码低优化级别正常）

网友评论：看了也不记得，能全在一楼上下看最好

网友评论：难道cpu一直在这模拟？
cpu忙其他事的时候，速度立马变成0，或者除非外部有缓冲，
硬件并且带fifo才有意义。不然也只有死等