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51單片機模擬串口的多種方法講解

作者： 時間：2016-11-28 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
隨著單片機的使用日益頻繁，用其作前置機進行采集和通信也常見于各種應(yīng)用，一般是利用前置
機采集各種終端數(shù)據(jù)后進行處理、存儲，再主動或被動上報給管理站。這種情況下下，采集會需
要一個串口，上報又需要另一個串口，這就要求單片機具有雙串口的功能，但我們知道一般的51
系列只提供一個串口，那么另一個串口只能靠程序模擬。
本文所說的模擬串口， 就是利用51的兩個輸入輸出引腳如P1.0和P1.1，置1或0分別代表高低電
平，也就是串口通信中所說的位，如起始位用低電平，則將其置0，停止位為高電平，則將其置
1，各種數(shù)據(jù)位和校驗位則根據(jù)情況置1或置0。至于串口通信的波特率，說到底只是每位電平持續(xù)
的時間，波特率越高，持續(xù)的時間越短。如波特率為9600BPS，即每一位傳送時間為
1000ms/9600=0.104ms，即位與位之間的延時為為0.104毫秒。單片機的延時是通過執(zhí)行若干條
指令來達到目的的，因為每條指令為1-3個指令周期，可即是通過若干個指令周期來進行延時的，
單片機常用11.0592M的的晶振，現(xiàn)在我要告訴你這個奇怪數(shù)字的來歷。用此頻率則每個指令周期
的時間為(12/11.0592)us，那么波特率為9600BPS每位要間融多少個指令周期呢？
指令周期s=(1000000/9600)/(12/11.0592)=96，剛好為一整數(shù)，如果為4800BPS則為
96x2=192，如為19200BPS則為48，別的波特率就不算了，都剛好為整數(shù)個指令周期，妙吧。至于
別的晶振頻率大家自已去算吧。
現(xiàn)在就以11.0592M的晶振為例，談?wù)勅N模擬串口的方法。///
方法一：延時法
通過上述計算大家知道，串口的每位需延時0.104秒，中間可執(zhí)行96個指令周期。
#define uchar unsigned char
sbit P1_0 = 0x90;
sbit P1_1 = 0x91;
sbit P1_2 = 0x92;
#define RXD P1_0
#define TXD P1_1
#define WRDYN 44 //寫延時
#define RDDYN 43 //讀延時
//往串口寫一個字節(jié)
void WByte(uchar input)
{
uchar i=8;
TXD=(bit)0; //發(fā)送啟始位
Delay2cp(39);
//發(fā)送8位數(shù)據(jù)位
while(i--)
{
TXD=(bit)(input&0x01); //先傳低位
Delay2cp(36);
input=input>>1;
}
//發(fā)送校驗位(無)
TXD=(bit)1; //發(fā)送結(jié)束
位
Delay2cp(46);
}
//從串口讀一個字節(jié)
uchar RByte(void)
{
uchar Output=0;
uchar i=8;
uchar temp=RDDYN;
//發(fā)送8位數(shù)據(jù)位
Delay2cp(RDDYN//1.5); //此處注意，等過起始位
while(i--)
{
Output >>=1;
if(RXD) Output |=0x80; //先收低位
Delay2cp(35); //(96-26)/2，循環(huán)共占用26個指令周期
}
while(--temp) //在指定的時間內(nèi)搜尋結(jié)束位。
{
Delay2cp(1);
if(RXD)break; //收到結(jié)束位便退出
}
return Output;
}
//延時程序//
void Delay2cp(unsigned char i)
{
while(--i); //剛好兩個
指令周期。
}
/// 此種方法在接收上存在一定的難度，主要是采樣定位存在需較準確，另外還必須知道
每條語句的指令周期數(shù)。此法可能模擬若干個串口，實際中采用它的人也很多，但如果你用Keil
C，本人不建議使用此種方法，上述程序在P89C52、AT89C52、W78E52三種單片機上實驗通過。
方法二：計數(shù)法
51的計數(shù)器在每指令周期加1，直到溢出，同時硬件置溢出標志位。這樣我們就可以
通過預(yù)置初值的方法讓機器每96個指令周期產(chǎn)生一次溢出，程序不斷的查詢溢出標志來決定是否
發(fā)送或接收下一位。///
//計數(shù)器初始化
void S2INI(void)
{
TMOD |=0x02; //計數(shù)器0，方式2
TH0=0xA0; //預(yù)值為256-96=140，十六進制A0
TL0=TH0;
TR0=1; //開始計數(shù)
TF0=0;
}
void WByte(uchar input)
{
//發(fā)送啟始位
uchar i=8;
TR0=1;
TXD=(bit)0;
WaitTF0();
//發(fā)送8位數(shù)據(jù)位
while(i--)
{
TXD=(bit)(input&0x01); //先傳低位
WaitTF0();
input=input>>1;
}
//發(fā)送校驗位(無)
//發(fā)送結(jié)束位
TXD=(bit)1;
WaitTF0();
TR0=0;
}
//查詢計數(shù)器溢出標志位
void WaitTF0( void )
{
while(!TF0);
TF0=0;
}
接收的程序，可以參考下一種方法，不再寫出。這種辦法個人感覺不錯，接收和發(fā)送
都很準確，另外不需要計算每條語句的指令周期數(shù)。
方法三：中斷法
中斷的方法和計數(shù)器的方法差不多，只是當(dāng)計算器溢出時便產(chǎn)生一次中斷，用戶可以
在中斷程序中置標志，程序不斷的查詢該標志來決定是否發(fā)送或接收下一位，當(dāng)然程序中需對中
斷進行初始化，同時編寫中斷程序。本程序使用Timer0中斷。
#define TM0_FLAG P1_2 //設(shè)傳輸標志位
//計數(shù)器及中斷初始化
void S2INI(void)
{
TMOD |=0x02; //計數(shù)器0，方式2
TH0=0xA0; //預(yù)值為256-96=140，十六進制A0
TL0=TH0;
TR0=0; //在發(fā)送或接收才開始使用
TF0=0;
ET0=1; //允許定時器0中斷
EA=1; //中斷允許總開關(guān)
}
//接收一個字符
uchar RByte()
{
uchar Output=0;
uchar i=8;
TR0=1; //啟動Timer0
TL0=TH0;
WaitTF0(); //等過起始位
//發(fā)送8位數(shù)據(jù)位
while(i--)
{
Output >>=1;
if(RXD) Output |=0x80; //先收低位
WaitTF0(); //位間延時
}
while(!TM0_FLAG) if(RXD) break;
TR0=0; //停止
Timer0
return Output;
}
//中斷1處理程序
void IntTimer0() interrupt 1
{
TM0_FLAG=1; //設(shè)置標志位。
}
//查詢傳輸標志位
void WaitTF0( void )
{
while(!TM0_FLAG);
TM0_FLAG=0; //清標志位
}
中斷法也是我推薦的方法，和計數(shù)法大同小異。發(fā)送程序參考計數(shù)法，相信是件很容
易的事。
另外還需注明的是本文所說的串口就是通常的三線制異步通信串口（UART），只用RXD、TXD、
GND。
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關(guān)鍵詞： 51單片機模擬串

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