代码生成器配置和软件UART的实现
由于mcu内部资源限制，在应用中会出现uart接口不够用的情况，如果uart使用的波特率不太高，而且系统中的负荷不是很大的情况就可以使用端口来模拟uart的收发，下文是一个在r5f100le（rl78）上的具体的实现方法，这里略去工程的建立过程，相应的驱动程序细节可以参考代码生成器生成的代码，这里只重点讲述代码生成器配置和软件uart的实现。
一、硬件资源准备
01一个具有外部边沿中断功能的io口来做uart的rxd端口，下面是一个配置的例子，在这里我们使用p137（intp0），在代码生成器里选择intp0为下降沿中断，中断优先级可以任意设置。
02一个普通的输出口来作为uart的txd端口。这里选择p43端口，设置端口输出高。
03两个可以产生中断、可以随时关闭启动、定时间隔可以任意设定的定时器，一个发送定时器用于发送数据，一个接收定时器用于接收数据。
将接收定时器的定时间隔初始化为1位数据的时长的一半，比如波特率2400，1位为416.6us，那么定时器设置为416.6us/2=208.3us，在这里我们使用了timer的channel 1
将发送定时器的定时间隔设置为1位数据时长，比如波特率2400，1位为416.6us，那么定时器设置为416.6us，在这里我们使用timer的channel 0。
二、uart接收功能的实现
01接收的软件实现
接收时我们需要写两个中断函数，在中断里完成数据的接收，接收完毕后设置一个标志，在主循环中根据标志来判断数据是否接收完毕。初始化时需要打开边沿中断，关闭定时器中断。
1）边沿中断函数处理
当下降沿中断到来时，在边沿中断函数里启动接收定时器，关闭边沿中断。具体程序如下：
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void softuart_rece_port_fall_edge_callback(void){ softuart_rece_state = 0;//接收定时器进入次数计数清零 uart_port_intp_stop();// 关闭边沿中断 start_uart_rece_timer();//打开接收定时器中断}
这个函数放到r_cg_intc_user.c内
2）接收定时器中断函数
每奇数次进入中断时（第1，3，5…）进行rxd端口的采样并保存数据，同时根据我们的要求进行移位操作（比如lsb或msb，数据长度是几位），在偶数次进入中断时就直接退出，当数据接收完成后设置标志，同时关闭接收定时器中断，打开边沿中断中断，具体程序如下，这里我是用的8位数据长度和1个停止位：
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void softuart_rece_timer_callback(void){static __saddr uint8_t uartrece_shift_reg; softuart_rece_state++;//进入次数++ if(softuart_rece_state==1)//接收start位 { //check start bit if(1==get_uart_rece_port()) { //start bit error uartrece_shift_reg = 0; stop_uart_rece_timer(); uart_port_intp_start(); } } else if (softuart_rece_state>= 1; if(1==get_uart_rece_port()) { uartrece_shift_reg |= 0x80; } } else if(softuart_rece_state>=19)//接收停止位 { //stop bit sample sampling point 19 stop_uart_rece_timer();//关闭接收定时器 uart_port_intp_start();//打开下降沿中断 if(uartrece_end_fg ==0) { uartrece_data = uartrece_shift_reg; uartrece_end_fg =1;//设置接收完毕标志 } }}
这个程序要放到r_cg_timer_user.c内
3）在主循环里调用如下函数来判断是否收到数据
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uint8_t get_softuart_rece(uint8_t * buff){ if(uartrece_end_fg==1) { uartrece_end_fg =0; *buff = uartrece_data;//将数据放入接收缓冲区 return 1;//说明收到数据 } return 0;}
三、uart发送功能的实现
01发送软件的实现
发送时需要写一个发送定时器中断函数，在中断里完成数据发送，发送完成后设置一个标志，在主循环中判断，初始化时需要关闭发送定时器，中断的代码如下：
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void softuart_send_callback(void){ softuart_send_state++; if(softuart_send_state==10)//发送停止位 { //sampling point 10 stop bit softuart_send_port_h(); } else if(softuart_send_state>10)//等待停止位发送完毕 { //>11 stop bit send finished softuart_send_state=0; stop_uart_send_timer(); } else//发送数据 { //samplimng point 2,3,4,5,6,7,8,9 if(0!=(uartsend_shift_reg&1)) { softuart_send_port_h(); } else { softuart_send_port_l(); } uartsend_shift_reg >>= 1; }}
这个程序要放到r_cg_timer_user.c内
当需要发送时，先将发送端口设置为低电平，然后开启发送定时器，如果正在发送返回发送错误。具体的操作代码如下：
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uint8_t softuart_send(uint8_t data){ if(softuart_send_state!=0)return 0;//数据没有发送完毕 softuart_send_state = 1; di(); softuart_send_port_l(); //发送起始位 uartsend_shift_reg=data;//将要发送的数据放到移位寄存器 start_uart_send_timer();//启动uart发送定时器 ei(); return 1;}
四、整个程序的初始化
由于相应硬件的初始化程序在r_systeminit已经调用过了，所以我们只用调用启动程序就行了，为了方便程序的修改，用宏定义重新定义了接口部分。
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#define start_uart_rece_timer() r_tau0_channel1_start()#define stop_uar_rece_timer() r_tau0_channel1_stop()#define uart_port_intp_start() r_intc0_start()#define uart_port_intp_stop() r_intc0_stop()#define get_uart_rece_port() p13_bit.no7#define start_uart_send_timer() r_tau0_channel0_start()#define stop_uart_send_timer() r_tau0_channel0_stop()#define softuart_send_port_h() {p4_bit.no3 = 1;}#define softuart_send_port_l() {p4_bit.no3 = 0;}
如果想要修改使用的硬件资源只用修改宏定义即可。
在使用软件uart之前需要先调用一下如下初始化函数。
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void softuart_int(void){ stop_uart_send_timer();//停止发送定时器 stop_uart_rece_timer();//停止接收定时器 uart_port_intp_stop(); // 边沿中断接收停止 softuart_send_port_h(); // txd端口设置为高 uart_port_intp_start(); // 允许rxd端口的下降沿中断 softuart_send_state = 0; softuart_rece_state = 0; uartrece_end_fg = 0;}
注意
1）使用上述方法就可以实现一个软件的uart操作，但是使用过程中不能有长时间的关闭中断操作，如果有的话会影响程序的执行。
2）如果通讯波特率发生变化需要修改定时器的定时值。
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01一个具有外部边沿中断功能的io口来做uart的rxd端口，下面是一个配置的例子，在这里我们使用p137（intp0），在代码生成器里选择intp0为下降沿中断，中断优先级可以任意设置。
02一个普通的输出口来作为uart的txd端口。这里选择p43端口，设置端口输出高。
03两个可以产生中断、可以随时关闭启动、定时间隔可以任意设定的定时器，一个发送定时器用于发送数据，一个接收定时器用于接收数据。
将接收定时器的定时间隔初始化为1位数据的时长的一半，比如波特率2400，1位为416.6us，那么定时器设置为416.6us/2=208.3us，在这里我们使用了timer的channel 1
将发送定时器的定时间隔设置为1位数据时长，比如波特率2400，1位为416.6us，那么定时器设置为416.6us，在这里我们使用timer的channel 0。
二、uart接收功能的实现
01接收的软件实现
接收时我们需要写两个中断函数，在中断里完成数据的接收，接收完毕后设置一个标志，在主循环中根据标志来判断数据是否接收完毕。初始化时需要打开边沿中断，关闭定时器中断。
1）边沿中断函数处理
当下降沿中断到来时，在边沿中断函数里启动接收定时器，关闭边沿中断。具体程序如下：
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void softuart_rece_port_fall_edge_callback(void){ softuart_rece_state = 0;//接收定时器进入次数计数清零 uart_port_intp_stop();// 关闭边沿中断 start_uart_rece_timer();//打开接收定时器中断}
这个函数放到r_cg_intc_user.c内
2）接收定时器中断函数
每奇数次进入中断时（第1，3，5…）进行rxd端口的采样并保存数据，同时根据我们的要求进行移位操作（比如lsb或msb，数据长度是几位），在偶数次进入中断时就直接退出，当数据接收完成后设置标志，同时关闭接收定时器中断，打开边沿中断中断，具体程序如下，这里我是用的8位数据长度和1个停止位：
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void softuart_rece_timer_callback(void){static __saddr uint8_t uartrece_shift_reg; softuart_rece_state++;//进入次数++ if(softuart_rece_state==1)//接收start位 { //check start bit if(1==get_uart_rece_port()) { //start bit error uartrece_shift_reg = 0; stop_uart_rece_timer(); uart_port_intp_start(); } } else if (softuart_rece_state>= 1; if(1==get_uart_rece_port()) { uartrece_shift_reg |= 0x80; } } else if(softuart_rece_state>=19)//接收停止位 { //stop bit sample sampling point 19 stop_uart_rece_timer();//关闭接收定时器 uart_port_intp_start();//打开下降沿中断 if(uartrece_end_fg ==0) { uartrece_data = uartrece_shift_reg; uartrece_end_fg =1;//设置接收完毕标志 } }}
这个程序要放到r_cg_timer_user.c内
3）在主循环里调用如下函数来判断是否收到数据
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uint8_t get_softuart_rece(uint8_t * buff){ if(uartrece_end_fg==1) { uartrece_end_fg =0; *buff = uartrece_data;//将数据放入接收缓冲区 return 1;//说明收到数据 } return 0;}
三、uart发送功能的实现
01发送软件的实现
发送时需要写一个发送定时器中断函数，在中断里完成数据发送，发送完成后设置一个标志，在主循环中判断，初始化时需要关闭发送定时器，中断的代码如下：
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void softuart_send_callback(void){ softuart_send_state++; if(softuart_send_state==10)//发送停止位 { //sampling point 10 stop bit softuart_send_port_h(); } else if(softuart_send_state>10)//等待停止位发送完毕 { //>11 stop bit send finished softuart_send_state=0; stop_uart_send_timer(); } else//发送数据 { //samplimng point 2,3,4,5,6,7,8,9 if(0!=(uartsend_shift_reg&1)) { softuart_send_port_h(); } else { softuart_send_port_l(); } uartsend_shift_reg >>= 1; }}
这个程序要放到r_cg_timer_user.c内
当需要发送时，先将发送端口设置为低电平，然后开启发送定时器，如果正在发送返回发送错误。具体的操作代码如下：
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uint8_t softuart_send(uint8_t data){ if(softuart_send_state!=0)return 0;//数据没有发送完毕 softuart_send_state = 1; di(); softuart_send_port_l(); //发送起始位 uartsend_shift_reg=data;//将要发送的数据放到移位寄存器 start_uart_send_timer();//启动uart发送定时器 ei(); return 1;}
四、整个程序的初始化
由于相应硬件的初始化程序在r_systeminit已经调用过了，所以我们只用调用启动程序就行了，为了方便程序的修改，用宏定义重新定义了接口部分。
左右滑动查看完整内容
#define start_uart_rece_timer() r_tau0_channel1_start()#define stop_uar_rece_timer() r_tau0_channel1_stop()#define uart_port_intp_start() r_intc0_start()#define uart_port_intp_stop() r_intc0_stop()#define get_uart_rece_port() p13_bit.no7#define start_uart_send_timer() r_tau0_channel0_start()#define stop_uart_send_timer() r_tau0_channel0_stop()#define softuart_send_port_h() {p4_bit.no3 = 1;}#define softuart_send_port_l() {p4_bit.no3 = 0;}
如果想要修改使用的硬件资源只用修改宏定义即可。
在使用软件uart之前需要先调用一下如下初始化函数。
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void softuart_int(void){ stop_uart_send_timer();//停止发送定时器 stop_uart_rece_timer();//停止接收定时器 uart_port_intp_stop(); // 边沿中断接收停止 softuart_send_port_h(); // txd端口设置为高 uart_port_intp_start(); // 允许rxd端口的下降沿中断 softuart_send_state = 0; softuart_rece_state = 0; uartrece_end_fg = 0;}
注意
1）使用上述方法就可以实现一个软件的uart操作，但是使用过程中不能有长时间的关闭中断操作，如果有的话会影响程序的执行。
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