元器件交易网-中发网全新升级平台
关注我们:
首页 > 解决方案 > 正文

单片机三种模拟串口的解决方案

    模拟串口就是利用51的两个输入输出引脚如P1.0和P1.1,置1或0分别代表高低电平,也就是串口通信中所说的位,如起始位用低电平,则将其置0,停止位为高电平,则将其置1,各种数据位和校验位则根据情况置1或置0。至于串口通信的波特率,说到底只是每位电平持续的时间,波特率越高,持续的时间越短。如波特率为9600BPS,即每一位传送时间为1000ms/9600=0.104ms,即位与位之间的延时为为0.104毫秒。单片机的延时是通过执行若干条指令来达到目的的,因为每条指令为1-3个指令周期,可即是通过若干个指令周期来进行延时的,单片机常用11.0592M的的晶振,现在我要告诉你这个奇怪数字的来历。用此频率则每个指令周期的时间为(12/11.0592)us,那么波特率为9600BPS每位要间融多少个指令周期呢?

    指令周期s=(1000000/9600)/(12/11.0592)=96,刚好为一整数,如果为4800BPS则为96x2=192,如为19200BPS则为48,别的波特率就不算了,都刚好为整数个指令周期,妙吧。至于

    别的晶振频率大家自已去算吧。

    现在就以11.0592M的晶振为例,谈谈三种模拟串口的方法。

    方法一:延时法

    通过上述计算大家知道,串口的每位需延时0.104秒,中间可执行96个指令周期。

    #define uchar unsigned char

    sbit P1_0 = 0x90;

    sbit P1_1 = 0x91;

    sbit P1_2 = 0x92;

    #define RXD P1_0

    #define TXD P1_1

    #define WRDYN 44 //写延时

    #define RDDYN 43 //读延时

    //往串口写一个字节

    void WByte(uchar input)

    {

    uchar i=8;

    TXD=(bit)0;   //发送启始

    位

    Delay2cp(39);

    //发送8位数据位

    while(i--)

    {

    TXD=(bit)(input&0x01);     //先传低位

    Delay2cp(36);

    input=input》1;

    }

    //发送校验位(无)

 

    TXD=(bit)1;                     //发送结束

    位

    Delay2cp(46);

    }

    //从串口读一个字节

    uchar RByte(void)

    {

    uchar Output=0;

    uchar i=8;

    uchar temp=RDDYN;

    //发送8位数据位

    Delay2cp(RDDYN*1.5);         //此处注意,等过起始位

    while(i--)

    {

    Output 》=1;

    if(RXD) Output   =0x80;     //先收低位

    Delay2cp(35);             //(96-26)/2,循环共

    占用26个指令周期

    }

    while(--temp)                     //在指定的

    时间内搜寻结束位。

    {

    Delay2cp(1);

    if(RXD)break;             //收到结束位便退出

    }

    return Output;

    }

    //延时程序*

    void Delay2cp(unsigned char i)

    {

    while(--i);                     //刚好两个

    指令周期。

    }

    此种方法在接收上存在一定的难度,主要是采样定位存在需较准确,另外还必须知道

    每条语句的指令周期数。此法可能模拟若干个串口,实际中采用它的人也很多,但如果你用Keil

    C,本人不建议使用此种方法,上述程序在P89C52、AT89C52、W78E52三种单片机上实验通过。

    方法二:计数法

    51的计数器在每指令周期加1,直到溢出,同时硬件置溢出标志位。这样我们就可以

    通过预置初值的方法让机器每96个指令周期产生一次溢出,程序不断的查询溢出标志来决定是否

    发送或接收下一位。

    //计数器初始化

    void S2INI(void)

 

    {

    TMOD =0x02;                 //计数器0,方式2

    TH0=0xA0;                     //预值为256-96=140,十六进制A0

    TL0=TH0;

    TR0=1;                         //开始计数

    TF0=0;

    }

    void WByte(uchar input)

    {

    //发送启始位

    uchar i=8;

    TR0=1;

    TXD=(bit)0;

    WaitTF0();

    //发送8位数据位

    while(i--)

    {

    TXD=(bit)(input&0x01);     //先传低位

    WaitTF0();

    input=input》1;

    }

    //发送校验位(无)

    //发送结束位

    TXD=(bit)1;

    WaitTF0();

    TR0=0;

    }

    //查询计数器溢出标志位

    void WaitTF0( void )

    {

    while(!TF0);

    TF0=0;

    }

    接收的程序,可以参考下一种方法,不再写出。这种办法个人感觉不错,接收和发送

    都很准确,另外不需要计算每条语句的指令周期数。

    方法三:中断法

    中断的方法和计数器的方法差不多,只是当计算器溢出时便产生一次中断,用户可以

    在中断程序中置标志,程序不断的查询该标志来决定是否发送或接收下一位,当然程序中需对中

    断进行初始化,同时编写中断程序。本程序使用Timer0中断。

    #define TM0_FLAG P1_2 //设传输标志位

    //计数器及中断初始化

    void S2INI(void)

    {

    TMOD =0x02;                 //计数器0,方式2

    TH0=0xA0;                     //预值为256-96=140,十六进制A0

    TL0=TH0;

    TR0=0;                         //在发送或

    接收才开始使用

    TF0=0;

    ET0=1;                         //允许定时

    器0中断

    EA=1;                         //中断允许

    总开关

    }

 

    //接收一个字符

    uchar RByte()

    {

    uchar Output=0;

    uchar i=8;

    TR0=1;                         //启动Timer0

    TL0=TH0;

    WaitTF0();                     //等过起始

    位

    //发送8位数据位

    while(i--)

    {

    Output 》=1;

    if(RXD) Output   =0x80;     //先收低位

    WaitTF0();                 //位间延时

    }

    while(!TM0_FLAG) if(RXD) break;

    TR0=0;                         //停止

    Timer0

    return Output;

    }

    //中断1处理程序

    void IntTimer0() interrupt 1

    {

    TM0_FLAG=1;                 //设置标志位。

    }

    //查询传输标志位

    void WaitTF0( void )

    {

    while(!TM0_FLAG);

    TM0_FLAG=0;                 //清标志位

    }

    中断法也是我推荐的方法,和计数法大同小异。发送程序参考计数法,相信是件很容

    易的事。

    另外还需注明的是本文所说的串口就是通常的三线制异步通信串口(UART),只用RXD、TXD、GND。

    //**************************************************************

    *********************************

    AVR软件模拟串口程序

    来源:coldra资料室   作者:coldra

    输出:用定时器控制普通IO口输出位

    输入:用外部中断+定时器,判断位的宽度

    好几天没休息,利用闲暇写的,也没找到别人的参考程序,不过终于算是稳定了,其实还应该有很多其它的方法可以试一下,比如用PWM输出串行数据,用输入捕获接收数据,或定时查询,或用任意一个IO口中断,则每个引脚都有可能

    现在还有些问题,全双工同时收发时发送偶尔出错,占用两个定时器有些浪费,以后再修改吧,最好加上各种波率

    本程序为直接摘出部分,删了无关的部分,在此可能有些变量没用,或有段落遗漏,请谅

    #include

    #include

    #include

    #include

    #define Sbit1() PORTD =1<#define Sbit0() PORTD&=~(1<

    volatile unsigned int

    eep_ms,//毫秒计时

    keytime,                     //等待时间

    SoundOnTime;                     ////

    volatile unsigned   char

 

    rdata,

    key,

    start=0,

    keycode,         //

    *TxPoint,

    rtime,

    INT0_time,                 //中断次数

    RxLength=0,         //接收长度

    RUDR,             //摸拟串口接收的数据

    TxLength,                     //串口发送数据长度

    SUDR;                         //串口发送的数据

    unsigned char arr[10],DispBuff[10];

    void Initial_IO(void)//IO口初始化

    {

    DDRD = 0X82;               //PD1串口输出,PD0串口输入,PD2模拟串口输入(INT0)

    PORTD = 0X82;              //PD1输出高电平

    }

    void Initial_INT0(void)

    {

    EICRA =(1<      EIMSK =1<     }

    void Initial_timer0(void)                          //定时器0初始化

    {

    TCCR0B =(1<      TIMSK0 =(1<     }

    void Initial_timer1(void)

    {

    TCCR1A=(1<           TCCR1B=(1<      ICR1=1000;

    TIMSK1 =(1<     }

    void Initial_timer2(void)

    {

    TCCR2B=(1<      TIMSK2 =(1<     }

    void Initial_WDR(void)                                        //看门狗初始化

    {

    wdt_enable(WDTO_1S);

    wdt_reset();

    }

    void Initial(void)

    {

    Initial_IO();

    Initial_timer0();

    Initial_timer1();

    Initial_timer2();

    Initial_INT0();

    Initial_WDR();

    sei();

    }

    /*启动串口发送*/

    void SendData(unsigned char *P,unsigned char DataLength)

    {

    TxLength=DataLength;

    TxPoint=P;

    start=0;

    }

    int main (void)

    {

    Initial();

    while(1)

    {

    wdt_reset();

    if((rdata)&&(eep_ms>10))//收到数据延时10mS后启动发送,回送验证数据

    {

    key=0;

    SendData(&DispBuff[0],9);//发送DispBuff[0]的9位数据

    while(TxLength);//等待发送完成

    rdata=0;

    eep_ms=0;

    }

    }

    }

    /*定时器0,100us溢出中断*/

    SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)

    {

    TCNT0=151;//重载数据,计时区间为151---255,共104uS,一个位的时间

    if(TxLength)//

    {

    if(start==0)

    {

    Sbit0();//起始位

    SUDR=*(TxPoint++);

    }

    else

    {

    if((start<=8))

 

    {

    if(SUDR&(1《(start-1)))Sbit1();//数据1

    else Sbit0();//数据0

    }

    else Sbit1();//停止位

    }

    if(start<10)start++;

    else

    {

    TxLength--;//一字节 发送完成,字节数减1

    start=0;

    }//

    }

    }

    /*定时器1,1ms溢出中断*/

    SIGNAL(SIG_OVERFLOW1)

    {

    eep_ms++;

    }

    /*定时器2*/

    SIGNAL(SIG_OVERFLOW2)

    {

    sei();

    if(INT0_time)//有数据

    {

    INT0_time=0;//中断次数清0

    rdata=1;//置有数据标志

    eep_ms=0;

    if(RxLength<10)DispBuff[RxLength++]=RUDR;

    }

    if(rtime<4)rtime++;//字节间隔时间,间隔3个字节重新开始一帧

    else RxLength=0;

    }

    SIGNAL(SIG_INTERRUPT0)//INT0,边沿触发中断

    {

    unsigned char temp,temp2=0;

    static unsigned char pre_TCNT2,j=0;

    if(INT0_time==0)//一个字节第一个下降沿中断,起始位开始

    {

    TCNT2=130;

    pre_TCNT2=130;

    RUDR=0xff;//接收的数据初值

    j=0;     //位数清零

    INT0_time++;//中断次数加一

    }

    else

    {

    temp=TCNT2;

    if(temp>pre_TCNT2)temp2=temp-pre_TCNT2;//取一个高/低电平的宽度

    if(temp2>10)//滤过窄电平(干扰信号)

    {

    pre_TCNT2=temp;//记录前一次的时间值

    temp=0;

    while(temp2>13)//计算位的个数,约13为一个位(8*13=104uS)

    {

    temp2-=13;//

    temp++;

    }

    if(temp2>6)temp++;//计算位的个数,一般13为一个位

    if(INT0_time==1)temp-=1;

    if(INT0_time&1)//奇数次中断

    {

    while(temp)//位0的个数

    {

    RUDR&=~(1<                     temp--;

    j++;

    }

    }

    else j+=temp;//偶数,位1的个数,跳过

    INT0_time++;//中断次数加一

    }

    }

    rtime=0;

    }

扫描左侧的二维码

科技圈最新动态一手掌握
每日砸蛋,中奖率100%