用普通 I/O 口模擬標(biāo)準(zhǔn) UART 串行口

用普通 I/O 口也可以模擬標(biāo)準(zhǔn) UART 串行口，進(jìn)行串行通信。

幀

UART 通信規(guī)范是以 8 位二進(jìn)制數(shù)為一幀，低位在前，逐位的傳輸。

為了區(qū)分各個幀，在每一幀之前，要有一個 0 作為起始標(biāo)記，之后，有一個 1，作為結(jié)束符。

在結(jié)束符之前，還可選發(fā)一個“校驗位”，但是，目前多數(shù)的應(yīng)用都不選擇這個位。

那么，每次的串行通信，就是傳送一個字節(jié)，加上前后的標(biāo)記，共 10 位二進(jìn)制數(shù)。

空閑時，發(fā)送的都是 1；一旦出現(xiàn)了 0，就說明開始傳輸數(shù)據(jù)了。

波特率

串行通信的一個重要指標(biāo)就是傳輸速度，就是每秒傳送了多少位二進(jìn)制數(shù)。

這個速度稱為波特率，單位是 bps，中文就是“位/秒”。

時間設(shè)定

當(dāng)以 9600bps 來傳送數(shù)據(jù)時，每一位數(shù)的持續(xù)時間是 (1/9600)s，這也就是間隔時間。

如果選用晶振頻率是 11059200Hz，一個機(jī)器周期T的時間就是 (12/11059200)s

那么，一位數(shù)的持續(xù)時間 (1/9600)s，是多少個機(jī)器周期T呢 ？

這是很容易算的，就是下面的這個算式：

? ? X = (1/9600) / (12/11059200) = 11059200 / 12 / 9600 = 96T

為了精確定時，可以利用定時器來定時，每當(dāng) 96T 時間到了，就發(fā)送出去一位二進(jìn)制數(shù)，這就行了。

實驗程序

用 IO 口模擬串口輸出的程序如下：

#include

sbit TXD1 = P2^0; ? ? //用IO口模擬串口發(fā)送端

sbit RXD1 = P2^1; ? ? //用IO口模擬串口接收端

bit T96; ? ? ? ? ? ? ?//位變量

//----------------------------------------

void Wait96(void) ? ? //延時，控制波特率

{

? ? while(T96); ? ? ? //等待出現(xiàn)0

? ? T96 = 1; ? ? ? ? ?//清標(biāo)志

}

//----------------------------------------

void WByte(char x) ? ?//發(fā)送一幀數(shù)據(jù)

{

? ? char i;

? ? TL0 = 160; ? ? ? ?//初值=256-96=160

? ? TXD1 = 0; ? ? ? ? //發(fā)送起始位0

? ? TR0 = 1; ? ? ? ? ?//啟動定時器

? ? Wait96(); ? ? ? ? //等待96T

? ?

? ? for (i = 0; i < 8; i++) ?{ //8位數(shù)

? ? ? TXD1 = x & 1; ? //先傳低位

? ? ? x >>= 1;

? ? ? Wait96(); ? ? ? //等待96T

? ? }

? ?

? ? TXD1 = 1; ? ? ? ? //發(fā)送結(jié)束位1

? ? Wait96(); ? ? ? ? //等待96T

? ? TR0 = 0; ? ? ? ? ?//關(guān)閉定時器

}

//----------------------------------------

void main()

{

? ? char ?i;

? ? TMOD = 0x02; ? ? ?//T0定時方式2

? ? TH0 = 160; ? ? ? ?//初值=256-96=160

? ? IE = 0x82;

? ? T96 = 1; ? ? ? ? ?//清標(biāo)志

? ? while(1) ? {

? ? ? for (i = 0x41; i < 0x5b; i++) //A~Z

? ? ? ? WByte(i);

? ? ? WByte(0x0D);

? ? ? WByte(0x0A);

? ? }

}

//----------------------------------------

void inttime0() interrupt 1 //T0中斷

{

? ? T96 = 0; ? ? ? ? ?//設(shè)置標(biāo)志

}

//----------------------------------------

仿真截圖

見下圖：

由圖可見，并沒有使用單片機(jī)本身的串行口，而是把虛擬終端接到了 P2 口。

此時，虛擬終端也收到了字符 A~Z，以及回車換行。

后記

用 IO 口模擬串口輸入也是可行的。

但是，這種模擬方法，編程的工作量，可以說相當(dāng)?shù)拇螅籆PU 的工作時間，也被大量占用；

而且，還占用了定時器，那么在硬件資源方面，也浪費很多。

如果討論模擬串口的接收問題，那還得搭上一個外部中斷。

這種笨方法，當(dāng)初，不知道是被誰想出來的 ！真的遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上做而論道在前一篇博文中所介紹的用三態(tài)門擴(kuò)充串口的方法。

費了這么大的勁，僅僅換來一個串口，可謂得不償失。

做而論道是不會使用這樣的方法的，寫這篇博文，只不過是回答網(wǎng)上提出的問題而已。