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51单片机普通IO口模拟串行口之查询方式

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本帖最后由 救火车 于 2010-1-7 09:18 编辑

21IC的新老朋友们。首先祝大家新年快乐。欢迎新版主“原野之狼”加入咱们的大家庭。
工程师经常碰到需要多个串口通信的时候,而低端单片机大多只有一个串行口,甚至没有串口。这时候无论是选择高端芯片,还是更改系统设计都是比较麻烦的事。我把以前搞的用普通I/O口模拟串行口通讯的程序拿出来,供大家参考,希望各位兄弟轻点拍砖。
基本原理:我们模拟的是串行口方式1.就是最普通的方式。一个起始位、8个数据位、一个停止位。模拟串行口最关键的就是要计算出每个位的时间。以波特率9600为例,每秒发9600个位,每个位就是1/9600秒,约104个微秒。我们需要做一个精确的延时,延时时间+IO口置位的时间=104微秒。起始位是低状态,再延时一个位的时间。停止位是高状态,也是一个位的时间。数据位是8个位,发送时低位先发出去,接收时先接低位。了解这些以后,做个IO模拟串口的程序,就是很容易的事。
我们开始。
先上简单原理图:就一个MAX232芯片,没什么好说的,一看就明白。使用单片机普通I/O口,232数据输入端使用51单片机P3.2口(外部中断1口,接到普通口上也可以,模拟中断方式的串行口会有用。呵呵)。数据输出为P0.4(随便哪个口都行)。

1、硬件实物图。用了很久以前做过的一个带232功能的板子。接了俺们工作室的51学习板上了。呵呵

2、底层函数代码如下:
/*功    能:        利用普通I/O口,模拟串行通讯RS232             */
/*芯片类型:        AT89S51                                      */
/*晶振频率:        11.0592MHZ                                   */
/*作    者:        救火车                                       */
/*版    权:        http://www.qm999.cn                          */
/*编写日期:        2009-12-28                                    */
/*****************************************************************/
sbit TXD1 = P0^4;
//定义模拟输出脚
sbit RXD1 = P3^2;   //定义模拟输入脚

bdata unsigned char SBUF1;   //定义一个位操作变量
sbit SBUF1_bit0 = SBUF1^0;
sbit SBUF1_bit1 = SBUF1^1;
sbit SBUF1_bit2 = SBUF1^2;
sbit SBUF1_bit3 = SBUF1^3;
sbit SBUF1_bit4 = SBUF1^4;
sbit SBUF1_bit5 = SBUF1^5;
sbit SBUF1_bit6 = SBUF1^6;
sbit SBUF1_bit7 = SBUF1^7;

void delay_bps() {unsigned char i; for (i = 0; i < 29; i++); _nop_();_nop_();} // 模拟一个9600波特率

unsigned char getchar2()
//模拟接收一个字节数据
{

while (RXD1);
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    delay_bps();
    SBUF1_bit0 = RXD1; //0      
    delay_bps();
    SBUF1_bit1 = RXD1; //1      
    delay_bps();
    SBUF1_bit2 = RXD1; //2      
    delay_bps();
    SBUF1_bit3 = RXD1; //3      
    delay_bps();
    SBUF1_bit4 = RXD1; //4      
    delay_bps();
    SBUF1_bit5 = RXD1; //5      
    delay_bps();
    SBUF1_bit6 = RXD1; //6      
    delay_bps();
    SBUF1_bit7 = RXD1; //7      

delay_bps();
    return(SBUF1) ;      //返回读取的数据
}

void putchar2(unsigned char input)    //模拟查询方式发送一个字节数据
{
    SBUF1 = input;
    TXD1 = 0;  //起始位
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit0;  //0
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit1;  //1
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit2;  //2
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit3;  //3
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit4;  //4
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit5;  //5
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit6;  //6
    delay_bps();   
    TXD1 = SBUF1_bit7;  //7
    delay_bps();   
    TXD1 = 1;       //停止位
    delay_bps();   
}
附:完整项目文件包。 RS_232.rar (28.77 KB)
3、实现串行通讯。在主程序文件中直接调用上面的getchar2()putchar2()函数,配合电脑的串行口,即可实现串行通讯功能。

4、请参考完整程序文件,不过此串行通讯为程序查询方式,如果程序中有中断程序,很可能会造成接收数据丢失。在一会继续发一个帖子,把利用中断方式串行通讯程序也发来给大家看看。
注意问题:
1、波特率是可以有误差,但每个位的误差,不能大于3%
2、中断可能会改变延时的时间。如果你的中断里的程序较长,应该在模拟串口接收和发送时禁止中断。
3、接收时要延时1.5个的位时间(一个起始位+半个数据位)。使数据位的采样点尽量放在数据位的中间。

相关帖子

沙发
phking| | 2010-1-8 09:37 | 只看该作者
好东西啊,有用,留名标记
我的板子需要6个串口啊,用了2片3串口单片机搞的,双机通信麻烦啊

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板凳
tzsteel| | 2010-1-8 18:01 | 只看该作者
好东西,收藏

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地板
elenment| | 2010-1-8 23:57 | 只看该作者
我的做法不太一样

我是使用定时器来做的 效果不错哦 5700  我都能跑起来 没问题 哇·哇哈哈

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5
Thunder_f| | 2010-1-9 10:41 | 只看该作者
以前在网上下了一个

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6
古道热肠| | 2010-1-9 12:43 | 只看该作者
呵呵,模拟接收的确要用中断方式,否则MCU什么事也不干了。专等串口听起始位的到来。

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7
一只小绵羊| | 2010-1-9 12:50 | 只看该作者
这个没啥用吧,不可靠

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8
xymxym| | 2010-1-9 21:17 | 只看该作者
:curse:版主在这做广告!:dizzy:

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9
古道热肠| | 2010-1-9 23:25 | 只看该作者
楼上的说话有些不中听哟,楼主的作品图文并茂,贴上的源代码完整可用,对新手是个学习的范,对高手是个家常话题。有何不好,
您有本事,弄几个这样的出来看看。

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10
原野之狼| | 2010-1-10 00:36 | 只看该作者
确实图文并貌 而且是上下都行(上位机下位机)软硬通吃啊~

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11
fyx3984| | 2010-1-10 12:33 | 只看该作者
我也做过,但可靠性差点,不如硬件可靠。

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12
xymxym| | 2010-1-10 12:47 | 只看该作者
楼上的说话有些不中听哟,楼主的作品图文并茂,贴上的源代码完整可用,对新手是个学习的范,对高手是个家常话题。有何不好,
您有本事,弄几个这样的出来看看。 ...
古道热肠 发表于 2010-1-9 23:25



:D 呵呵,俺只是说笑,您不要较真嘛!别说不是,就算版主真是在做广告,我们又能怎么样呢?

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13
huangqi412| | 2010-1-10 12:53 | 只看该作者
1这不算广告
2即使做广告,只要是提供资料给大家的轻微广告也是可以的,重口味广告就算啦.

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14
mcuisp| | 2010-1-10 13:16 | 只看该作者
本帖最后由 mcuisp 于 2010-1-10 13:17 编辑

利用软件延时,不实用,有误导作用。
大佬张明峰以前写过一篇“三倍速采样”的软串口,基于定时器中断,才是实用的。
我以前自创写软串口用此法,后来看到这篇“不谋而合”的**,说明这种方法是比较优的。
建议楼主把这种方法写成软件,补充到主楼,更对得起这条“裤子”,呵呵

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15
louzi| | 2010-3-31 09:00 | 只看该作者
记号

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16
zjw5000| | 2010-3-31 09:30 | 只看该作者
波特率自适应

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