VM_IO.rar_IO模拟串口

/*************************************************************** * 在单片机上模拟了一个串口，使用P2.1作为发送端 * 把单片机中存放的数据通过P2.1作为串口TXD发送出去 ***************************************************************/ #include <reg51.h> #include <stdio.h> #include <string.h> typedef unsigned char uchar; int i; uchar code info[] = { 0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55 }; sbit newTXD = P2^1;//模拟串口的发送端设为P2.1 void UartInit() { SCON = 0x50; // SCON: serail mode 1, 8-bit UART TMOD |= 0x21; // T0工作在方式1，十六位定时 PCON |= 0x80; // SMOD=1; TH0 = 0xFE; // 定时器0初始值，延时417us，目的是令模拟串口的波特率为2400bps fosc=11.0592MHz TL0 = 0x7F; // 定时器0初始值，延时417us，目的是令模拟串口的波特率为2400bps fosc=11.0592MHz } void WaitTF0(void) { while(!TF0); TF0=0; TH0=0xFE; // 定时器重装初值 fosc=11.0592MHz TL0=0x7F; // 定时器重装初值 fosc=11.0592MHz } void WByte(uchar input) { //发送启始位 uchar j=8; TR0=1; newTXD=(bit)0; WaitTF0(); //发送8位数据位 while(j--) { newTXD=(bit)(input&0x01); //先传低位 WaitTF0(); input=input>>1; } //发送校验位(无) //发送结束位 newTXD=(bit)1; WaitTF0(); TR0=0; } void Sendata() { for(i=0;i<sizeof(info);i++)//外层循环，遍历数组 { WByte(info[i]); } } void main() { UartInit(); while(1) { Sendata(); } } /*************************************************************** * 模拟接收程序，这个程序的作用从模拟串口接收数据，然后将这些数据发送到实际串口 * 在单片机上模拟了一个串口，使用P3.2作为发送和接收端 * 以P3.2模拟串口接收端，从模拟串口接收数据发至串口 ***************************************************************/ #include<reg51.h> #include<stdio.h> #include<string.h> typedef unsigned char uchar ; //这里用来切换晶振频率，支持11.0592MHz和18.432MHz #define F11_0592 uchar tmpbuf2[64]={0}; //用来作为模拟串口接收数据的缓存 struct { uchar recv :6 ;//tmpbuf2数组下标，用来将模拟串口接收到的数据存放到tmpbuf2中 uchar send :6 ;//tmpbuf2数组下标，用来将tmpbuf2中的数据发送到串口 }tmpbuf2_point={0,0}; sbit newRXD=P3^2 ;//模拟串口的接收端设为P3.2 void UartInit() { SCON=0x50 ;// SCON: serail mode 1, 8-bit UART TMOD|=0x21 ;// TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload,自动装载预置数(自动将TH1送到TL1);T0工作在方式1，十六位定时 PCON|=0x80 ;// SMOD=1; #ifdef F11_0592 TH1=0xE8 ;// Baud:2400 fosc=11.0592MHz 2400bps为从串口接收数据的速率 TL1=0xE8 ;// 计数器初始值，fosc=11.0592MHz 因为TH1一直往TL1送，所以这个初值的意义不大 TH0=0xFF ;// 定时器0初始值，延时208us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz TL0=0xA0 ;// 定时器0初始值，延时208us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz #endif #ifdef F18_432 TH1=0xD8 ; // Baud:2400 fosc=18.432MHz 2400bps为从串口接收数据的速率 TL1=0xD8 ; // 计数器初始值，fosc=18.432MHz 因为TH1一直往TL1送，所以这个初值的意义不大 TH0=0xFF ;// 定时器0初始值，延时104us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=18.432MHz TL0=0x60 ;// 定时器0初始值，延时104us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=18.432MHz #endif IE|=0x81 ;// 中断允许总控制位EA=1;使能外部中断0 TF0=0 ; IT0=1 ;// 设置外部中断0为边沿触发方式 TR1=1 ;// 启动TIMER1,用于产生波特率 } void WaitTF0(void) { while(!TF0); TF0=0 ; #ifdef F11_0592 TH0=0xFF ;// 定时器重装初值 模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz TL0=0xA0 ;// 定时器重装初值 模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz #endif #ifdef F18_432 TH0=0xFF ; // 定时器重装初值 fosc=18.432MHz TL0=0x60 ; // 定时器重装初值 fosc=18.432MHz #endif } //接收一个字符 uchar RByte() { uchar Output=0 ; uchar i=8 ; TR0=1 ; //启动Timer0 #ifdef F11_0592 TH0=0xFF ;// 定时器重装初值 模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz TL0=0xA0 ;// 定时器重装初值 模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz #endif #ifdef F18_432 TH0=0xFF ;// 定时器重装初值 fosc=18.432MHz TL0=0x60 ;// 定时器重装初值 fosc=18.432MHz #endif TF0=0 ; WaitTF0();//等过起始位 //接收8位数据位 while(i--) { Output>>=1 ; if(newRXD)Output|=0x80 ;//先收低位 WaitTF0();//位间延时 } TR0=0 ;//停止Timer0 return Output ; } //向COM1发送一个字符 void SendChar(uchar byteToSend) { SBUF=byteToSend ; while(!TI); TI=0 ; } void main() { UartInit(); while(1) { if(tmpbuf2_point.recv!=tmpbuf2_point.send)//差值表示模拟串口接收数据缓存中还有多少个字节的数据未被处理（发送至串口） { SendChar(tmpbuf2[tmpbuf2_point.send++]); } } } //外部中断0，说明模拟串口的起始位到来了 void Simulated_Serial_Start()interrupt 0 { EX0=0 ; //屏蔽外部中断0 tmpbuf2[tmpbuf2_point.recv++]=RByte(); //从模拟串口读取数据，存放到tmpbuf2数组中 IE0=0 ; //防止外部中断响应2次，防止外部中断函数执行2次 EX0=1 ; //打开外部中断0 } ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 以上是两个独立的测试程序，分别是模拟串口发送的测试程序和接收的测试程序 上面两个程序在编写过程中参考了这篇文章《51单片机模拟串口的三种方法》（在后文中简称《51》），但在它的基础上做了一些补充，下面是若干总结的内容： 1、《51》在接收数据的程序中，采用的是循环等待的方法来检测起始位（见《51》的“附：51 IO口模拟串口通讯C源程序（定时器计数法）” 部分），这种方法在较大程序中，可能会错过起始位（比如起始位到来的时候程序正好在干别的，而没有处于判断起始位到来的状态），或者一直在检测起始位，而没有办法完成其他工作。为了避免这个问题，在本接收程序中采用了外部中断的方法，将外部中断0引脚作为模拟串口的接收端，设IT0=1（将外部中断0设为边缘触发）。这样当起始位（低电平）到来时，就会引发外部中断，然后在外部中断处理函数中接收余下的数据。这种方法可以保证没数据的时候程序该干什么干什么，一旦模拟串口接收端有数据，就可以立即接收到。 2、加入了模拟串口接收缓冲区。在较大程序中，单片机要完成的工作很多，在模拟串口接收到了数据之后立即处理的话，有可能处理不过来造成丢失数据，或者影响程序其他部分执行。本程序中加入了64个字节的缓冲区，从模拟串口接收到的数据先存放在缓冲区中。这样就算程序一时没工夫处理这些数据，腾出手来之后也能在缓冲区中找到它们。 3、《51》文中的WByte函数和RByte函数中都先打开计数器后关闭计数器。如果使用本文的外部中断法来接收数据，并且外部中断处理函数里外都调用了WByte或RByte的话，需要将这两个函数中的TR0=1，TR0=0操作的语句除去，并在UartInit()中加入一句TR0=1;即让TR0始终开着就可以。 由于之前没有意识到这个问题，因此在具体应用时出现了奇怪的问题：表现为中断处理函数执行完毕之后，似乎回不到主程序，程序停在了一个不知道的地方。后来经过排查后找到了问题所在，那个程序的中断处理函数中用了RByte，中断处理函数外用到了WByte，而这两个函数的最后都有TR0=0。这样当中断处理函数执行完毕后，TR0实际上是为0的，返回主程序后（中断前的主程序可能正好处于其他的WByte或RByte执行中），原先以来定时器0溢出改变TF0才能执行下去的WByte函数就无法进行下去，从而导致整个程序停下来不动。（在本文的接收测试程序中不存在这个问题，因为中断处理程序中虽调用了RByte，但中断处理程序外却没有调用RByte或WByte） 下面是修改后的RByte、WByte和WaitTF0函数，仅供参考： /********************************************** * 定时器0溢出后重装初值 **********************************************/ void WaitTF0(void) { TF0=0 ; #ifdef F11_0592 TH0=0xFF ;// 定时器重装初值 fosc=11.0592MHz TL0=0xA0 ;// 定时器重装初值 fosc=11.0592MHz #endif #ifdef F18_432 TH0=0xFF ;// 定时器重装初值 fosc=18.432MHz TL0=0x60 ;// 定时器重装初值 fosc=18.432MHz #endif while(!TF0); TF0=0 ;