程序硬件平台:11.0592M晶振,STC单片机(兼容51)
/***************************************************************
* 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
// TH0 = 0xFD; // 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=18.432MHz
// 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=18.432MHz
}
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
// TH0 = 0xFD; // 定时器重装初值 fosc=18.432MHz
// TL0 = 0x7F; // 定时器重装初值 fosc=18.432MHz
}
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();
}
}
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/***************************************************************
* 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 F18_432
#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
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
}
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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:
/*******************
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