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[] ={0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x5 5};sbit newTXD = P2^1;//模拟串口的发送端设为P2.1void UartInit(){SCON = 0x50; // SCON: serail mode 1, 8-bit UARTTMOD |= 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=11.0592MHzTL0 = 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// TH0 = 0xFD; // 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=18.432MHz// 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=18.432MHz}void WaitTF0(void){while(!TF0);TF0=0;TH0=0xFE; // 定时器重装初值fosc=11.0592MHzTL0=0x7F; // 定时器重装初值fosc=11.0592MHz// TH0 = 0xFD; // 定时器重装初值fosc=18.432MHz // TL0 = 0x7F; // 定时器重装初值fosc=18.432MHz}void WByte(uchar input){//发送启始位uchar j=8;TR0=1;newTXD=(bit)0;WaitTF0();//发送8位数据位while(j--){newTXD=(bit)(input&0x01); //先传低位WaitTF0();input=input>>1;}//发送校验位(无)//发送结束位newTXD=(bit)1;WaitTF0();TR0=0;}void Sendata(){for(i=0;i<sizeof(info);i++)//外层循环，遍历数组{WByte(info[i]);}}void main(){UartInit();while(1){Sendata();}}############################################################################## /**************************************************************** 模拟接收程序，这个程序的作用从模拟串口接收数据，然后将这些数据发送到实际串口* 在单片机上模拟了一个串口，使用P3.2作为发送和接收端* 以P3.2模拟串口接收端，从模拟串口接收数据发至串口***************************************************************/#include<reg51.h>#include<stdio.h>#include<string.h>typedef unsigned char uchar ;//这里用来切换晶振频率，支持11.0592MHz和18.432MHz//#define F18_432#define F11_0592uchar tmpbuf2[64]={0};//用来作为模拟串口接收数据的缓存struct{uchar recv :6 ;//tmpbuf2数组下标，用来将模拟串口接收到的数据存放到tmpbuf2中uchar send :6 ;//tmpbuf2数组下标，用来将tmpbuf2中的数据发送到串口}tmpbuf2_point={0,0};sbit newRXD=P3^2 ;//模拟串口的接收端设为P3.2void UartInit(){SCON=0x50 ;// SCON: serail mode 1, 8-bit UARTTMOD|=0x21 ;// TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload,自动装载预置数(自动将TH1送到TL1);T0工作在方式1，十六位定时PCON|=0x80 ;// SMOD=1;#ifdef F11_0592TH1=0xE8 ;// Baud:2400 fosc=11.0592MHz 2400bps为从串口接收数据的速率TL1=0xE8 ;// 计数器初始值，fosc=11.0592MHz 因为TH1一直往TL1送，所以这个初值的意义不大TH0=0xFF ;// 定时器0初始值，延时208us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHzTL0=0xA0 ;// 定时器0初始值，延时208us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz#endif#ifdef F18_432TH1=0xD8 ;// Baud:2400 fosc=18.432MHz 2400bps为从串口接收数据的速率TL1=0xD8 ;// 计数器初始值，fosc=18.432MHz 因为TH1一直往TL1送，所以这个初值的意义不大TH0=0xFF ;// 定时器0初始值，延时104us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=18.432MHzTL0=0x60 ;// 定时器0初始值，延时104us，目的是令模拟串口的波特率为9600bps fosc=18.432MHz#endifIE|=0x81 ;// 中断允许总控制位EA=1;使能外部中断0TF0=0 ;IT0=1 ;// 设置外部中断0为边沿触发方式TR1=1 ;// 启动TIMER1,用于产生波特率}void WaitTF0(void){while(!TF0);TF0=0 ;#ifdef F11_0592TH0=0xFF ;// 定时器重装初值模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHzTL0=0xA0 ;// 定时器重装初值模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz#endif#ifdef F18_432TH0=0xFF ;// 定时器重装初值fosc=18.432MHzTL0=0x60 ;// 定时器重装初值fosc=18.432MHz#endif}//接收一个字符uchar RByte(){uchar Output=0 ;uchar i=8 ;TR0=1 ;//启动Timer0#ifdef F11_0592TH0=0xFF ;// 定时器重装初值模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz TL0=0xA0 ;// 定时器重装初值模拟串口的波特率为9600bps fosc=11.0592MHz #endif#ifdef F18_432TH0=0xFF ;// 定时器重装初值fosc=18.432MHzTL0=0x60 ;// 定时器重装初值fosc=18.432MHz#endifTF0=0 ;WaitTF0();//等过起始位//接收8位数据位while(i--){Output>>=1 ;if(newRXD)Output|=0x80 ;//先收低位WaitTF0();//位间延时}TR0=0 ;//停止Timer0return Output ;}//向COM1发送一个字符void SendChar(uchar byteToSend){SBUF=byteToSend ;while(!TI);TI=0 ;}void main(){UartInit();while(1){if(tmpbuf2_point.recv!=tmpbuf2_point.send)//差值表示模拟串口接收数据缓存中还有多少个字节的数据未被处理（发送至串口）{SendChar(tmpbuf2[tmpbuf2_point.send++]);}}}//外部中断0，说明模拟串口的起始位到来了void Simulated_Serial_Start()interrupt 0{EX0=0 ;//屏蔽外部中断0tmpbuf2[tmpbuf2_point.recv++]=RByte();//从模拟串口读取数据，存放到tmpbuf2数组中IE0=0 ;//防止外部中断响应2次，防止外部中断函数执行2次EX0=1 ;//打开外部中断0}~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~以上是两个独立的测试程序，分别是模拟串口发送的测试程序和接收的测试程序上面两个程序在编写过程中参考了这篇文章《51单片机模拟串口的三种方法》（在后文中简称《51》），但在它的基础上做了一些补充，下面是若干总结的内容：1、《51》在接收数据的程序中，采用的是循环等待的方法来检测起始位（见《51》的“附：51 IO口模拟串口通讯C源程序（定时器计数法）”部分），这种方法在较大程序中，可能会错过起始位（比如起始位到来的时候程序正好在干别的，而没有处于判断起始位到来的状态），或者一直在检测起始位，而没有办法完成其他工作。

为了避免这个问题，在本接收程序中采用了外部中断的方法，将外部中断0引脚作为模拟串口的接收端，设IT0=1（将外部中断0设为边缘触发）。