Schieberegister auf AVR simulieren (konfigurierbare Logik/Timer?)

Kürzlich habe ich zwei MCUs (ATtiny1616) eingerichtet, um grundlegende serielle Kommunikation mit selbst hergestellten Schieberegistern durchzuführen.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Hier ist das Logikdiagramm für mein Schieberegister. Ich habe es aus logischen Gattern gemacht, die ich herumgelegt hatte. Alles, was sich auf der Datenleitung befindet, wird in das Register verschoben, wenn die Uhr (aktiv hoch) von hoch nach niedrig wechselt:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Ignorieren Sie meine nicht standardmäßigen Flip-Flops, ich wollte die Bits auf meinem LED-Anzeigefeld visualisieren und vom niedrigstwertigen Bit (rechts) einschalten. Ich habe die Uhrleitung in den Empfänger verdrahtet, so dass sie nur PORTA.IN lesen würde , wenn die Übertragung beendet ist. Während jedes Byte übertragen wird, zählt TIMER A die fallenden Taktflanken im 8-Bit-Modus. Wenn der Zähler 8 erreicht, löst er einen Interrupt aus, der den Zähler zurücksetzt und PORTA.IN liest .

Der Empfänger/Slave zieht dann die Datenleitung auf Low und löst einen Interrupt auf dem Sender/Master aus, der nun untätig auf eine Übertragungsbestätigung wartet. Ich habe auch einen Timeout-Detektor hinzugefügt. Um das Ende einer Übertragung zu signalisieren, sende ich ein Byte mit allen Bits hoch. Der Empfänger erwartet keine Antwort zurück, nachdem er das letzte Byte empfangen und die Datenleitung auf Low gezogen hat, und die Übertragung ist abgeschlossen.

Ich habe dies mit zwei 512-Byte-Arrays getestet: einem leeren Byte-Array auf dem Empfänger und einem Array mit Bytes, die eine ASCII-Nachricht und einigen nachgestellten zufälligen Müll am Ende des Senders darstellen. Die Daten wurden in Sekundenbruchteilen erfolgreich vom Sender zum Empfänger übertragen. Ich bin ziemlich beeindruckt von den Ergebnissen.

Der Nachteil dieser Methode ist, abgesehen davon, dass sie derzeit nur eine Einwegkommunikation zulässt, dass sie einen ganzen Port zum Lesen der Daten belegt. Ich möchte, dass mein 'Schieberegister' intern in der MCU ist und nicht außerhalb meines Prototyps und viele E / A-Pins verschwenden. Dann könnte ich einfach die Uhr und die Daten in den Controller einspeisen und alles dort machen. Hardware natürlich nur bis zur letzten Lesung.

Irgendwelche Gedanken darüber, wie dies erreicht werden könnte? Der 1616 unterstützt konfigurierbare benutzerdefinierte Logik, aber ich glaube nicht, dass er die Anzahl der Eingänge hat, die für ein 8-Flip-Flop-Schieberegister erforderlich sind. Ich nehme an, ich könnte darauf zurückgreifen, Knabbereien auf einmal zu senden ... Ich habe auch darüber nachgedacht, Timer zu verwenden, um dies zu erreichen, aber ich weiß nicht, wie das gemacht werden könnte. Vielleicht eine Kombination aus beidem?