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51单片机模拟串口的三种方法

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。


1. 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。


2. 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,可通过若干个指令周期来进行延时,


3. 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。


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方法一: 延时法


分析: 此种方法在接收上存在一定的难度,主要是采样定位需较准确,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。


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。


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#define uchar unsigned char


sbit P1_0 = 0x90;


sbit P1_1 = 0x91;


sbit P1_2 = 0x92;


#define RXD P1_0 //接收脚


#define TXD P1_1 //发送脚


#define WRDYN 44 //写延时


#define RDDYN 43 //读延时


//延时程序*


void Delay2cp(unsigned char i)


{


while(--i); //刚好两个指令周期。


}


//往串口发送一个字节


void WByte(uchar input)


{


uchar 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; //发送结束位


Delay2cp(46);


}


//从串口接收一个字节


uchar RByte(void)


{


uchar Output=0;


uchar i=8;


uchar temp=RDDYN;


//接收8位数据位


Delay2cp(RDDYN*1.5); //此处注意,等过起始位


while(i--)


{


Output >>=1;


if(RXD) Output |=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;


}


/***********************************************************************************


方法二: 计数法


分析: 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。


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。


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//计数器初始化


void S2INI(void)


{


TMOD |=0x02; //计数器0,方式2


TH0=0xA0; //预值为256-96=140,十六进制A0


TL0=TH0;


TR0=1; //开始计数


TF0=0;


}


//查询计数器溢出标志位


void WaitTF0( void )


{


while(!TF0);


TF0=0;


}


//向串口发送一个字节数据


void WByte(uchar input)


{


//发送启始位


uchar i=8;


TR0=1;


TXD=(bit)0;


WaitTF0();


//发送8位数据位


while(i--)


{


TXD=(bit)(input&0x01);//先传低位


WaitTF0();


input=input>>1;


}


//发送校验位(无)


//发送结束位


TXD=(bit)1;


WaitTF0();


TR0=0;


}


/***********************************************************************************


方法三:中断法


分析: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。


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。


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#define TM0_FLAG P1_2 //设传输标志位


//计数器及中断初始化


void S2INI(void)


{


TMOD |=0x02; //计数器0,方式2


TH0=0xA0; //预值为256-96=140,十六进制A0


TL0=TH0;


TR0=0; //在发送或接收才开始使用


TF0=0;


ET0=1; //允许定时器0中断


EA=1; //中断允许总开关


}


//接收一个字符


uchar RByte()


{


uchar Output=0;


uchar i=8;


TR0=1; //启动Timer0


TL0=TH0;


WaitTF0(); //等过起始位


//接收8位数据位


while(i--)


{


Output >>=1;


if(RXD) Output |=0x80; //先收低位


WaitTF0(); //位间延时


}


while(!TM0_FLAG) if(RXD) break;


TR0=0; //停止Timer0


return Output;


}


//中断1处理程序


void IntTimer0() interrupt 1


{


TM0_FLAG=1; //设置标志位。


}


//查询传输标志位


void WaitTF0( void )


{


while(!TM0_FLAG) ;


TM0_FLAG=0; //清标志位


}

本文转自网络,版权归原作者,如果您觉得不好,请联系我们删除!

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