用单片机普通I_O口模拟串口的一种方法

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用单片机普通I／O口实现多机通信的一种新方法

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《现代电子技术》０２年第１２０Ｏ期总第１１期４
收稿日期：２０ — ７２０２０ — ０
用单片机普通ＩＯ口实现多机通信的一种新方法／
ＡＮｅｔｏｆＭｕｔＣｍｐｔｒＣｍｍｕｉａｉｎＵｓｇＭｉｒｐｏｅｓｒＳＩＯｏｔｗＭｅｈｄｏｌｏｕｅｏｉｎｃｔｉｃｏｒｃｓｏ／Ｐｒｏｎ
分机发送中断请求（要求通讯）信号；而从机在工作
以上介绍的方法就难以实现。这是因为：不管是
控制简单等优势，在实际应用中使用最多。
总线型网络结构中主机与分机进行串行通信可以利用查询方式或中断方式。用查询方式工作时，所有
主机还是从机它们的串行口已被使用，跟远程计算机或串行设备进行通信已没有串口用。下面介绍的方法
总线型网络结构以可靠性好、接口简单、组成灵活和
这种中断方法解决了分机盲目等待的问题，分机也能立即响应主机的通讯请求，但在某些应用场合有
相当的局限性。

如何使用单片机的单个IO口模拟串口UART输出

if(dat & BIT(i)) {
IO_UART_TX_H(); } else {
IO_UART_TX_L(); asm("l.nop");//延时一个机器周期 } delay_one_bit_tx(); } IO_UART_TX_H();//发送结束位 delay_one_bit_tx(); }
1
百度文库
V1.0
普通 MCU 模拟串口发送说明
相关说明：
(1)、模拟 115200 波特率，信号跳变的时间为 8.68uS = 1 / 115200 (2)、模拟 9600 波特率，信号跳变的时间为 104.1uS = 1 / 9600 (3)、串口的波特率越高，所需要的时间越短，相对稳定性越差，建议采用 9600 波特率。 (4)、串口的发射模拟相对比较容易，接收比较困难。下面就串口的 IO 模拟发射做说明 (5)、我们的串口允许的时钟误差最多 3%。所以用户请严格的控制时间误差在这个范围。
模拟的串口协议如下：
起始位 1 位数据位 8 位停止位 1 位校验位无
参考的代码如下：
void io_uart_send_byte(unsigned char dat) {
Unsigned char i ; IO_UART_TX_L();//拉低作为起始 delay_one_bit_tx();//按照需要的波特率来延时 for(i = 0 ; i< 8 ; i++) {

基于单片机I／O口模拟的SPI串行通信实现

【摘要】基于单片机或ARM芯片的普通I/O口，模拟实现SPI串行通信。模拟SPI通信需严格时钟时序，只有当主器件模拟的SPI时序与从器件的SPI时序完全一致时，才能实现SPI通信的正常数据交换。

【关键词】I/O口；SPI时序；主器件；从器件

1.引言

SPI（SeIial Peripheral Interfa即串行外围设备接口）总线技术是一种高效率的串行接口技术，主要用于扩展外设和进行数据交换。在许多单片机中，已经作为一种标准配置。但某些应用非常广泛的单片机并不带标准SPI接口，这样就限制了在这些系统中使用带SPI接口的器件。解决该问题的方法是使用单片机的普通I/O口通过软件模拟的方式实现SPI串口通信，以满足应用需求。此外，采用标准的SPI接口有很多局限性，在设备外围开发和扩展增加负担，而通过I/O口模拟实现SPI通信将不受这些限制，可轻松实现其外围开发和扩展，灵活性更大；通过I/O口模拟SPI通信，其通用性和可移植性强，实现简单、方便。

2.SPI总线概述

SPI通信的总线形式一般采用4线制，即为使能控制线SN、始终控制线SCLK、主出从入线MOSI和主入从出线MISO。可实现一个主控制器挂接多个从控制器，如图1所示，为SPI总线框图。

使能控制线SN完成对从控制器的片选，当需要与某个控制通信时，将SN 置于打开（高或者低，根据不同芯片分别对待）状态，使从控制器处于可通信状态，同时时钟控制线SCLK用于控制SPI通信的时序，该时序需与从控制器的SPI时序保持完全一致，这样才能保证SPI通信的实现。主出从入线MOSI为SPI 串口通信数据输出线，主入从出线MISO为SPI串口通信数据输入线。

51单片机GPIO口模拟串口通信

随着单片机的使用日益频繁，用其作前置机进行采集和通信也常见于各种

应用，一般是利用前置机采集各种终端数据后进行处理、存储，再主动或被动

上报给管理站。这种情况下下，采集会需要一个串口，上报又需要另一个串口，

这就要求单片机具有双串口的功能，但我们知道一般的51 系列只提供一个串

口，那么另一个串口只能靠程序模拟。本文所说的模拟串口，就是利用51

的两个输入输出引脚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。

以11.0592MHz 的晶振为例，通过定时计数器0 产生中断信号来模拟串口电

平，下面附上具体源代码。

[cpp]view plaincopy/*Fuction:使用51 单片机GPIO 口模拟串口通信，通过定

时计数器0 来产生中断信号

SoftwareDesigner:Jason*/#includesbitP1_0=P1;sbitP1_1=P1;#de fine RXD P1_0#de fineTXDP1_1unsignedcharflag;voidinit();voidsend_byte(unsignedchar);unsignedchar rec_byte();voidwait_int();//将从PC 机串口接收到的数据原封不动回传给PC 机voidmain(){unsignedchartemp;init();while(1){if(RI==1){RI=0;temp=rec_byte();send

IO口模拟串口三种方法

//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
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
//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;

STC单片机模拟串口程序

/*************stc12模拟串口程序*************/

/*功能:用单片机的任意I/O引脚模拟串口的TXB/RXB*/

/*适于STC1T系列单片机,波特率默认为9600晶振11.0592工作于1T模式,请根据实际需要直接使用或修改*/

/*未使用任何软件延时,仅占用了T0及其中断，和纯硬件串口效果完全相同,对其他程序执行无影响*/

/*示例功能为根据变量nSel的值选择1个字符串数组,并在条件满足时逐字节逐位由模拟串口引脚TXB发送,全部字符发完后置位TSEND 标志*/

/*发送同时以全双工方式接收数据,收到的字节按顺序循环存入Rbuf[16]中*/

/*以语音合成芯片SYN6658的命令格式为例,从3段合成文本中任选1段播放*/

/*数组选择变量nSel的值为1播放第1段,2播放第2段...,0不播放(nSel值的获取方法请根据具体需要添加相应程序段)*/ /*该程序已通过实际调试,误码率为0*/

/*该程序参考了STC单片机用户手册中的模拟串口程序*/

/***********作者:ltiaobao,2013.08***********/

#include "reg51.h"

#include

/*define baudrate const*/

/*BAUD=65536-SYSclk/3/baudrate/M(1T:M=1,12T:M=12)*/ //#defineBAUDOxF400//******************(1T)

#defineBAUD0xFE90//******************(1T)

IO口模拟UART串口通信

为了让大家充分理解UART串口通信的原理，我们先用P3.0和P3.1这两个当做IO口来开展模拟实际串口通信的过程，原理搞懂后，我们再使用存放器配置实现串口通信过程。

对于UART串口波特率，常用的值是300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200、128000、256000等速率。IO口模拟UART串行通信程序是一个简单的演示程序，我们使用串口调试助手下发一个数据，数据加1后，再自动返回。串口调试助手，在我们开展全板子测试视频的时候，大家已经见过，这里我们直接使用STC-ISP软件自带的串口调试助手，先把串口调试助手使用给大家说一下，如图1所示。第一步要选择串口助手菜单，第二步选择十六进制显示，第三步选择十六进制发送，第四步选择COM口，这个COM口要和自己电脑设备管理器里的那个COM口一致，波特率是我们程序设定好的选择，我们程序中让一个数据位持续时间是1/9600秒，那这个地方选择波特率就是选9600，校验位选N，数据位8，结束位1。

图1串口调试助手示意图

串口调试助手的实质就是我们利用电脑上的UART通信接口，通过这个UART接口发送数据给我们的单片机，也可以把我们的单片机发送的数据接收到这个调试助手界面上。

因为初次接触通信方面的技术，所以我对这个程序开展

一下解释，大家可以边看我的解释边看程序，把底层原理先彻底弄懂。

变量定义部分就不用说了，直接看main主函数。首先是对通信的波特率的设定，在这里我们配置的波特率是9600，那么串口调试助手也得是9600。配置波特率的时候，我们用的是定时器0的模式2。模式2中，不再是TH0代表高8位，TL0代表低8位了，而只有TL0在开展计数了。当TL0溢出后，不仅仅会让TF0变1，而且还会将TH0中的内容重新自动装到TL0中。这样有一个好处，我们可以把我们想要的定时器初值提前存在TH0中，当TL0溢出后，TH0自动把初值就重新送入TL0了，全自动的，不需要程序上再给TL0重新赋值了，配置方式很简单，大家可以自己看下程序并且计算一下初值。

单片机实验一I／O端口实验报告参考模板

单片机原理与接口技术实验

实验一 I/O端口实验（2）

系别：通信工程系

专业：通信工程系11级

学号：233201122041

姓名：

实验时间：2014年3月6日

撰写日期：2014年3月9日

实验一 I/O端口实验（2）

一、实验目的

1、掌握单片机通用I/O端口的使用方法；

2、掌握I/O端口数据输入/输出的方法。

二、实验内容（与本次实验报告标题括号中的数字对应）

2、当开关状态为0101（K5K6K7K8）时，四个灯循环右移；当开关状态为1010（K5K6K7K8）时，四个灯循环左移；当开关为其它状态时，在LED1～LED4上显示开关状态。程序运行时，拨动开关，显示立即跟着变化。【基础，周四下午每人做】

三、实验设计思路

对于该题，因为有3种情况，所以参考课本P68程序，在while循环结构内添加if-else条件判断语句，分别区分右移、左移、与开关状态一致3种情况。

四、电路原理图及接线说明

绘制本次实验用到的部分完整电路原理图如下：

开关K5K6K7K8与P2.0~P2.3相连线；

LED：1～8和P1.0～P1.7相连线。

五、实验流程图

见下图：

六、调试过程及实验现象

对于第该题，一开始运行灯全亮，经按F8逐步调试后，发现P2的值怎么也无法赋给变量b，导致无论如何拨动开关，b的值都不会改变，一直等于FF，使灯全亮。后来经助教指点方知是P2口没有设置为I/O模式，以致于无法将P2的值传输给b。修改设置后，一切运行正常。

七、总结

本次实验的实验难度不大，第一题参考课本的8位左移右移例子稍作修改

便可运行，因为实验原理一样；

51单片机IO口模拟串口

论坛新老朋友们。祝大家新年快乐。在新的一年开始的时候，给大家一点小小的玩意。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+对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）。

下面这个程序，您只需吧P0.4 和P3.2 当成串口直接使用即可，经过测试完全没有问题. 2、底层函数代码如下：

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

51单片机模拟串口的三种方法

单片机模拟串口是指通过软件实现的一种串口通信方式，主要应用于一些资源有限的场合，如单片机中没有硬件UART模块的情况下。下面将介绍三种常用的单片机模拟串口的方法。

1.轮询法

轮询法是最简单的一种模拟串口方法，其原理是通过轮询方式不断查询接收和发送的数据。在接收数据时，单片机通过忙等待的方式查询接收端是否有数据到达，并且处理数据。在发送数据时，单片机通过检查发送端是否空闲，然后发送数据。

这种方法的优点是实现简单，占用资源少。缺点是轮询过程可能会浪费一定的时间，同时由于忙等待可能会占用CPU资源，影响其他任务的执行。

2.中断法

中断法是一种基于中断机制实现的模拟串口方法，其原理是通过外部中断或定时器中断触发，单片机响应中断并进行串口数据的接收和发送。

在接收数据时，单片机通过外部中断或定时器中断来检测串口接收中断，并处理接收到的数据；在发送数据时，单片机通过定时器中断来定时发送数据。

这种方法的优点是能够及时响应串口的数据接收和发送，不会浪费过多的时间。缺点是中断处理可能会占用一定的CPU资源，同时中断嵌套可能会引起一些问题。

3.环形缓冲法

环形缓冲法是一种基于环形缓冲区的模拟串口方法，其原理是通过环形缓冲区来缓存接收和发送的数据。

在接收数据时，单片机将串口接收到的数据放入环形缓冲区，并使用指针指示当前读取位置和写入位置，然后通过轮询或中断方式从缓冲区中读取数据并进行处理；在发送数据时，单片机将要发送的数据放入环形缓冲区，并通过轮询或中断方式从缓冲区中读取数据并发送。

STC51单片机普通IO口模拟IIC（I2C）接口通讯的程序代码

STC51单片机普通IO口模拟IIC（I2C）接口通讯的程序代码STC 51单片机普通IO口模拟IIC(I2C)接口通讯的程序代码

原文：

（改自周立功软件包）

#include <reg51.h>

#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char /*宏定义*/

#define uint unsigned int

extern void Delay1us(unsigned char );

sbit SDA=P1^6; /*模拟I2C数据传送位*/

sbit SCL=P1^7; /*模拟I2C时钟控制位*/

bit ack; /*应答标志位*/

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

起动总线函数

函数原型: void Start_I2c();

功能: 启动I2C总线,即发送I2C起始条件.

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

void Start_I2c()

{

SDA=1; /*发送起始条件的数据信号*/

Delay1us(1);

SCL=1;

Delay1us(5); /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/

SDA=0; /*发送起始信号*/

Delay1us(5); /* 起始条件锁定时间大于4μs*/

SCL=0; /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */

单片机IO口模拟串口程序发送接收

单片机I O口模拟串口

程序发送接收

Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

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

#include

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

模拟串口的三种方法及C语言

模拟串口是软件中模拟实现串口通信的一种方法，它是在电脑上通过

软件模拟两个串口之间的传输，用来测试、调试串口相关的应用程序。本

文将介绍三种常见的模拟串口的方法，并提供C语言代码示例。

1.使用虚拟串口软件

虚拟串口软件是一种用于模拟串口通信的应用程序。它创建了虚拟的

串口设备，使其在电脑上模拟出真实的串口通信环境。通过虚拟串口软件，可以实现串口的模拟收发数据，可以连接到串口测试工具、串口调试工具

或者自己编写的串口通信程序上。

以下是一个使用虚拟串口软件模拟串口通信的C语言代码示例：

```c

#include <stdio.h>

#include <windows.h>

int mai

//打开虚拟串口

//检测串口是否成功打开

printf("Error in opening serial port\n");

return 1;

}

//进行串口通信操作，如发送、接收数据

//关闭串口

return 0;

```

在这个示例中，我们使用了Windows操作系统的函数`CreateFile`来打开一个虚拟串口，这里的串口名称是"COM1"。然后可以调用相关函数进行串口通信操作，最后用`CloseHandle`函数关闭串口。

2.使用串口驱动模拟

在一些情况下，可以通过修改电脑的串口驱动程序来模拟串口通信。这种方法需要更深入的了解操作系统的底层机制，并进行驱动程序的开发和修改。通过修改串口驱动程序，可以模拟出一个虚拟的串口设备，通过这个设备进行串口通信。

以下是一个简单的C语言代码示例，用于修改串口驱动程序来模拟串口通信：

单片机IO口模拟串口程序(发送+接收)

前一阵一直在做单片机的程序，由于串口不够，需要用IO口来模拟出一个串口。经过若干曲折并参考了一些现有的资料，基本上完成了。现在将完整的测试程序，以及其中一些需要总结的部分贴出来。

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[] =

{

0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x5 5,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55 };

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

单片机虚拟串口的使用方法

单片机的虚拟串口是一种非常常见的通信方式，它利用串口模拟的方式来进行数据的传输。虚拟串口能够让单片机和计算机之间实现数据的传输和通讯，从而方便了开发者的开发工作，更好地实现了单片机与计算机的互联互通。

虚拟串口的使用方法如下：

1. 确定虚拟串口的通信参数

在使用虚拟串口前，首先要确认好虚拟串口的通信参数。一般来说，包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数。这些参数需要与单片机的串口通信参数相对应，否则通信将会失败。

2. 安装虚拟串口驱动程序

在计算机上进行单片机项目的开发时，需要先安装对应的虚拟串口驱动程序。常用的虚拟串口驱动程序有VirtualSerialDriver、FTDI等。在安装驱动程序时，需要根据计算机的操作系统版本，选择对应的驱动程序版本。

3. 编写单片机程序

在单片机中涉及到虚拟串口的程序中，需要先初始化串口通信参数，并打开串口，然后循环等待从串口接收到的数据。在循环中，可以使用串口发送数据给计算机，或者从计算机接收数据。

4. 在计算机上打开虚拟串口设备

在单片机程序中设置好虚拟串口的通信参数后，需要在计算机上打开虚拟串口设备。在计算机的设备管理器中，能够看到已经成功安装的虚拟串口设备。打开对应的串口，设置对应的通信参数即可。

5. 测试通信

在单片机和计算机之间建立虚拟串口连接后，需要进行测试，确保串口通信正常。可以先从单片机发送数据给计算机，观察是否能够在计算机上接收到数据；然后，可以在计算机上发送数据给单片机，观察单片机是否能够接收到数据。如果测试结果正确，就可以通过这个虚拟串口通讯了。

52单片机实用的IO模拟串行口C语言源程序

作者：21IC suda

用途：短距离、波特率要求不高、环境干扰不大的场合

特点：

程序简练、实用、移植方便

占用定时器T2

只消耗约600字节的ROM

有详细的注释

参数：

晶振：22.1184MHz

波特率：1200

起始位：1

数据位：8

校验位：无

停止位：1

#include

//将T2定时器的自动重装寄存器定义成16位SFR,以方便访问

sfr16 RCAP2 = 0xCA;

//修改如下定义将方便程序移植

sbit RXD_pin = P3^0; //定义接收引脚

sbit TXD_pin = P3^1; //定义发送引脚

#define MAIN_CLK 22118400L //定义主频

#define BAUD_RA TE 1200L //定义波特率(数值不能太高,因为要给T2中断服务程序留足执行时间)

#define HITS 8 //定义采样率(应当是偶数;减少采样率能提高波特率,但为保证可靠工作,最小不能少于6次)

#define RXD_BUF_LEN 32 //定义接收缓冲区大小

volatile unsigned char RXD_buf[RXD_BUF_LEN]; //定义接收缓冲区(循环队列)

volatile unsigned char RXD_p1; //指向缓冲区，由中断程序自动修改

volatile unsigned char RXD_p2; //指向缓冲区，由主程序修改

#define TXD_BUF_LEN 32 //定义发送缓冲区大小

volatile unsigned char TXD_buf[TXD_BUF_LEN]; //定义发送缓冲区(循环队列)