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
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