三种单片机模拟串口方法介绍
三种单片机模拟串口方法介绍
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 =(1void initial_timer0(void)//定时器0初始化
{
tccr0b =(1void initial_timer1(void)
{
tccr1a=(1< tccr1b=(1timsk1 =(1< }
void initial_timer2(void)
{
tccr2b=(1 {
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(rxlength10)//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;
}
绿的谐波是如何突围海外巨头垄断的？
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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
{
tccr0b =(1
{
tccr1a=(1< tccr1b=(1
void initial_timer2(void)
{
tccr2b=(1
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(rxlength10)//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;
}
绿的谐波是如何突围海外巨头垄断的？
详解红外热成像技术的区域分析功能
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谐振技术：调感式串联谐振装置是否可以带载调节电感
什么是氙气灯，其改装或更换时需要注意的问题
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西门子Wincc与PLC的常见通讯方式
VR日报：Omni VR跑步机因成本太高hold不住 艰难取消国际订单
PCB拼板的介绍与应用
吉利领克01配置参数及图片