51IO口模拟串口通讯C源程Word下载.docx

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TIMER0_DISABLE;

//停止timer

//接收一个字符

unsignedcharPGetChar（）

unsignedcharrch,ii;

rch=0;

//等过起始位

rch>

if（BT_REC）

rch|=0x80;

F_TM）

break;

returnrch;

//检查是不是有起始位

bitStartBitOn（）

return（BT_REC==0）;

voidmain（）

unsignedchargch;

TMOD=0x22;

/*定时器1为工作模式2（8位自动重装），0为模式2（8位自动重装）*/

PCON=00;

TR0=0;

//在发送或接收才开始使用

TF0=0;

TH0=（256-96）;

//9600bps就是1000000/9600=104.167微秒执行的timer是104.167*11.0592/12=96

TL0=TH0;

ET0=1;

EA=1;

PSendChar（0x55）;

PSendChar（0xaa）;

PSendChar（0x00）;

PSendChar（0xff）;

while

（1）

if（StartBitOn（））

gch=PGetChar（）;

PSendChar（gch）;

51单片机模拟串口的三种方法

上海聚龙电力技术有限公司 

舒兵

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如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。

至于串口通信的波特率，说到底只是每位电平持续

的时间，波特率越高，持续的时间越短。

如波特率为9600BPS，即每一位传送时间为

1000ms/9600=0.104ms，即位与位之间的延时为为0.104毫秒。

单片机的延时是通过执行若干条

指令来达到目的的，因为每条指令为1-3个指令周期，可即是通过若干个指令周期来进行延时的，

单片机常用11.0592M的的晶振，现在我要告诉你这个奇怪数字的来历。

用此频率则每个指令周期

的时间为（12/11.0592）us，那么波特率为9600BPS每位要间融多少个指令周期呢？

指令周期s=（1000000/9600）/（12/11.0592）=96，刚好为一整数，如果为4800BPS则为

96x2=192，如为19200BPS则为48，别的波特率就不算了，都刚好为整数个指令周期，妙吧。

至于

别的晶振频率大家自已去算吧。

现在就以11.0592M的晶振为例，谈谈三种模拟串口的方法。

方法一：

延时法

通过上述计算大家知道，串口的每位需延时0.104秒，中间可执行96个指令周期。

#define 

uchar 

unsigned 

char

sbit 

P1_0 

= 

0x90;

P1_1 

0x91;

P1_2 

0x92;

RXD 

P1_0

TXD 

P1_1

WRDYN 

44 

//写延时

RDDYN 

43 

//读延时

//往串口写一个字节

void 

WByte（uchar 

input）

i=8;

TXD=（bit）0;

//发送启始

位

Delay2cp（39）;

//发送8位数据位

while（i--）

TXD=（bit）（input&

0x01）;

//先传低位

Delay2cp（36）;

input=input>

1;

//发送校验位（无）

TXD=（bit）1;

//发送结束

Delay2cp（46）;

//从串口读一个字节

RByte（void）

Output=0;

temp=RDDYN;

Delay2cp（RDDYN*1.5）;

//此处注意，等过起始位

Output 

if（RXD） 

|=0x80;

//先收低位

Delay2cp（35）;

//（96-26）/2，循环共

占用26个指令周期

while（--temp） 

//在指定的

时间内搜寻结束位。

Delay2cp

（1）;

if（RXD）break;

//收到结束位便退出

return 

Output;

//延时程序*

Delay2cp（unsigned 

char 

i）

while（--i）;

//刚好两个

指令周期。

此种方法在接收上存在一定的难度，主要是采样定位存在需较准确，另外还必须知道

每条语句的指令周期数。

此法可能模拟若干个串口，实际中采用它的人也很多，但如果你用Keil 

C，本人不建议使用此种方法，上述程序在P89C52、AT89C52、W78E52三种单片机上实验通过。

方法二：

计数法

51的计数器在每指令周期加1，直到溢出，同时硬件置溢出标志位。

这样我们就可以

通过预置初值的方法让机器每96个指令周期产生一次溢出，程序不断的查询溢出标志来决定是否

发送或接收下一位。

//计数器初始化

S2INI（void）

TMOD 

|=0x02;

//计数器0，方式2

TH0=0xA0;

//预值为256-96=140，十六进制A0

TR0=1;

//开始计数

//发送启始位

WaitTF0（）;

//发送结束位

} 

//查询计数器溢出标志位

WaitTF0（ 

）

TF0）;

接收的程序，可以参考下一种方法，不再写出。

这种办法个人感觉不错，接收和发送

都很准确，另外不需要计算每条语句的指令周期数。

方法三：

中断法

中断的方法和计数器的方法差不多，只是当计算器溢出时便产生一次中断，用户可以

在中断程序中置标志，程序不断的查询该标志来决定是否发送或接收下一位，当然程序中需对中

断进行初始化，同时编写中断程序。

本程序使用Timer0中断。

TM0_FLAG 

//设传输标志位

//计数器及中断初始化

//在发送或

接收才开始使用

//允许定时

器0中断

//中断允许

总开关

RByte（）

//启动Timer0

//等过起始

//位间延时

TM0_FLAG） 

//停止

Timer0

//中断1处理程序

IntTimer0（） 

interrupt 

1

TM0_FLAG=1;

//设置标志位。

//查询传输标志位

TM0_FLAG）;

TM0_FLAG=0;

//清标志位

中断法也是我推荐的方法，和计数法大同小异。

发送程序参考计数法，相信是件很容

易的事。

另外还需注明的是本文所说的串口就是通常的三线制异步通信串口（UART），只用RXD、TXD、

GND。

通用的I/O模拟串口程序

//UART.C

//

//GenericsoftwareuartwritteninC,requiringatimersetto3times

//thebaudrate,andtwosoftwareread/writepinsforthereceiveand

//transmitfunctions.

//*Receivedcharactersarebuffered

//*putchar（）,getchar（）,kbhit（）andflush_input_buffer（）areavailable

//*Thereisafacilityforbackgroundprocessingwhilewaitingforinput

//ColinGittins,SoftwareEngineer,HalliburtonEnergyServices

//ThebaudratecanbeconfiguredbychangingtheBAUD_RATEmacroas

//follows:

//#defineBAUD_RATE19200.0

//Thefunctioninit_uart（）mustbecalledbeforeanycommscantakeplace

//Interfaceroutinesrequired:

//1.get_rx_pin_status（）

//Returns0or1dependentonwhetherthereceivepinishighorlow.

//2.set_tx_pin_high（）

//Setsthetransmitpintothehighstate.

//3.set_tx_pin_low（）

//Setsthetransmitpintothelowstate.

//4.idle（）

//Backgroundfunctionstoexecutewhilewaitingforinput.

//5.timer_set（BAUD_RATE）

//Setsthetimerto3timesthebaudrate.

//6.set_timer_interrupt（timer_isr）

//Enablesthetimerinterrupt.

//Functionsprovided:

//1.voidflush_input_buffer（void）

//Clearsthecontentsoftheinputbuffer.

//2.charkbhit（void）

//Testswhetheraninputcharacterhasbeenreceived.

//3.chargetchar（void）

//Readsacharacterfromtheinputbuffer,waitingifnecessary.

//4.voidturn_rx_on（void）

//Turnsonthereceivefunction.

//5.voidturn_rx_off（void）

//Turnsoffthereceivefunction.

//6.voidputchar（char）

//Writesacharactertotheserialport.

stdio.h>

#defineBAUD_RATE19200.0

#defineIN_BUF_SIZE256

#defineTRUE1

#defineFALSE0

staticunsignedcharinbuf[IN_BUF_SIZE];

staticunsignedcharqin=0;

staticunsignedcharqout=0;

staticcharflag_rx_waiting_for_stop_bit;

staticcharflag_rx_off;

staticcharrx_mask;

staticcharflag_rx_ready;

staticcharflag_tx_ready;

staticchartimer_rx_ctr;

staticchartimer_tx_ctr;

staticcharbits_left_in_rx;

staticcharbits_left_in_tx;

staticcharrx_num_of_bits;

staticchartx_num_of_bits;

staticcharinternal_rx_buffer;

staticcharinternal_tx_buffer;

staticcharuser_tx_buffer;

voidtimer_isr（void）

charmask,start_bit,flag_in;

//TransmitterSection

if（flag_tx_ready）

if（--timer_tx_ctr<

=0）

mask=internal_tx_buffer&

internal_tx_buffer>

=1;

if（mask）

set_tx_pin_high（）;

set_tx_pin_low（）;

timer_tx_ctr=3;

if（--bits_left_in_tx<

flag_tx_ready=FALSE;

//ReceiverSection

if（flag_rx_off==FALSE）

if（flag_rx_waiting_for_stop_bit）

if（--timer_rx_ctr<

flag_rx_waiting_for_stop_bit=FALSE;

flag_rx_ready=FALSE;

internal_rx_buffer&

=0xFF;

if（internal_rx_buffer!

=0xC2）

inbuf[qin]=

internal_rx_buffer;

if（++qin>

=IN_BUF_SIZE）

qin=0;

else//rx_test_busy

if（flag_rx_ready==FALSE）

start_bit=get_rx_pin_status（）;

//TestforStartBit

if（start_bit==0）

flag_rx_ready=TRUE;

internal_rx_buffer=0;

timer_rx_ctr=4;

bits_left_in_rx=

rx_num_of_bits;

rx_mask=1;

else//rx_busy

{

//rcv

timer_rx_ctr=3;

flag_in=

get_rx_pin_status（）;

if（flag_in）

internal_rx_buffer|=rx_mask;

rx_mask<

<

if（--

bits_left_in_rx<

flag_rx_waiting_for_stop_bit=TRUE;

voidinit_uart（void）

flag_rx_off=FALSE;

rx_num_of_bits=10;

tx_num_of_bits=10;

timer_set（BAUD_RATE）;

set_timer_interrupt（timer_isr）;

//Enabletimerinterrupt

char_getchar（void）

charch;

do

while（qout==qin）

idle（）;

ch=inbuf[qout]&

0xFF;

if（++qout>

qout=0;

while（ch==0x0A||ch==0xC2）;

return（ch）;

void_putchar（charch）

while（flag_tx_ready）;

user_tx_buffer=ch;

//invoke_UART_transmit

bits_left_in_tx=tx_num_of_bits;

internal_tx_buffer=（user_tx_buffer<

1）|0x200;

flag_tx_ready=TRUE;

voidflush_input_buffer（void）

charkbhit（void）

return（qin!

=qout）;

voidturn_rx_on（void）

voidturn_rx_off（void）

flag_rx_off=TRUE;

MSC51汇编代码编写的模拟串口程序

T2作为波特率控制

UART_RXD是硬中断0或1口，如果能进入中断，说明该线有一个起始位