如何利用IO口来实现串口数据收发？

758 单片机模拟串口 IO模拟虚拟串口

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何利用IO口来实现串口数据收发？ 0
2022-2-18 07:02:44　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答举报苹果派派相关推荐 • 如何利用51单片机的IO口来实现TTL串口模拟？ 2589 • 如何实现一个io口模拟串口对字符串进行收发？ 490 • 如何利用普通的IO口模拟串口口通讯？ 1455 • 如何实现STM32串口DMA收发数据？ 953 • 如何利用软件模拟的方法去实现串口收发的功能呢 856 • 新手求助如何去实现stm32串口收发任意长度的数据呢 807 • 串口IO口映射功能该如何去实现呢 1026 • 怎样使用FIFO去实现串口数据的收发功能呢 1095 • 如何利用STM32的串口1来发送并接收数据呢 1005 • 如何去实现stm32串口usart1的收发代码呢？ 1494 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 网上有好多关于利用IO口来实现串口数据收发的实例，这种方法的实质都是可以应用于任何一款微处理器上，而不仅仅局限于stm32。有相关的源代码链接参考：当然，如果成本要求不高，可以利用串口扩展芯片是最方便的，如CH438，WK系列芯片等。 IO口模拟串口的一些基本原理，阐述如下： STM32单片机一般少则3个串口,多则5个,而项目还偏偏5个硬件串口还是不够用.板子上有几个预留IO口,可以用来模拟串口. 模拟串口一般都选9600,速度最快试了也才19200,所以限制还是较多的,一般不得以情况下才会用到. IO口模拟串口的思路也比较简单，一切按照串口协议进行操作即可。对于发送，计算好不同波特率对应的延时时间进行数据发送。对于接收，稍微复杂。通过外部中断检测接收管脚的下降沿，检测到起始信号后开启定时器，定时器按照波特率设定好时间，每隔一段时间进入定时器中断接收数据，完成一个字节后关闭定时器。模拟串口分收和发：收比较难，发送比较容易，那就先将接收这块吧。接收: 有2种思路：一种是第一个下降沿开始启动定时器,每个bit都去采样Rx电平; 从第一个边沿开始统计时间戳,接收完10个bit后再解析. 我这边碰巧选择的是第二种方法,具体实现思路是： ① 启动定时器2用来做背景时间,定时器分频后的计数频率为1MHz,那么对于9600bps来说1个bit就是104.16us,我们取整数104就可以了; ② 再同时启动一个定时器3,定时时间为1049.5,这个定时器中断发生的时候表示一个字节接收完毕了我们以0x37串口通讯时序图为例, ,传输的时候是LSB 1st, Rx引脚选择边沿触发, 第1次边沿到的时候启动定时器2，同时启动定时器3，第2个边沿的时候将定时器2的计数值存到数组里,此时是104,第3个边沿触发的时候将其计数1045计数值,同理将4,5,6三个边沿对应的TIM2值存到缓存里,最终是 0,104,416,520,728,936,除以104变成0,1,4,5,7,9; 如何将0,1,4,5,7,9解析成0x37,看似简单的问题其实还是有点麻烦的~ 给个思路，先将0和9这样的数字去掉，变成1,4,5,7;然后从1开始数到8,跟数组里元素是否有匹配,如果匹配就将状态取反,没有就维持之前的状态:1有,2,3没有,4有,5有,6没有,7有,8没有–>11101100->倒序后就是0x37了; 再来分析几个处理后的值:4,5,7: 1,2,3没有,4有,5有,6没有,7有,8没有–>00010011->逆序后11001000->0xC8 1,2: 1有,2有,3,4,5,6,7,8没有->10000000->逆序后00000001->0x01 1,2,3,4,6,7,8:1有,2有,3有,4有,5没有,6有,7有,8有->10100101->逆序后10100101->0xA5 7,8:1,2,3,4,5,6没有,7有,8有->00000010->逆序后01000000->0x40 总结下如果第一个是1开头的那么得出的bit就是1,如果第一个是其他数字开头的,则 “1到其他数字” 之间用0来填充; 下面我们就根据总结出来的规律编写解析代码: int process_byte(int nums) { int i; u8 a=0; u8 byte=0; u8 new_array[8]; memset(new_array,0,sizeof(new_array)); for(i=0;i<=nums;i++) //1...7 { timerecode+=ONE_BIT_TIME/2; timerecode/=ONE_BIT_TIME; } if(timerecode[nums]>=9) //计算下标是从1开始的,并且去掉了9,所以剩下的也不多了 nums--; if(nums<=0) //全0特殊处理 return 0; find_max=nums; //去掉第一个0 /* 假设收到的是0,2,4,9 经过处理后就剩下2,4 将2放到new_array下标为1的地方,4放到下标为3的地方 / for(i=0;i { find_array=timerecode[i+1]; if(find_array!=0) { new_array[find_array-1]=find_array; } } / 然后在for(i=find_array[0]-1;i<8;i++) 这个循环里找,如果对应的位有边沿改变,就改变a的值找不到就复制a的值,这里有点要注意,i循环是从高电平开始的 / for(i=find_array[0]-1;i<8;i++) { byte>>=1; if(i==new_array-1) a=!a; if(a) byte\|=0x80; } return byte; } 对于上图0x37的例子,当定时器3中断时,就调用process_byte(nums-1)，其中nums=6,就是边沿次数,来解析我们接收到的byte啦. 下面的截图是我用模拟串口编写的收发例子:``` ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190912085041489.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzMxMzY5Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70) 收发48个任意字节都正常,没有哪个是解析出错的。发送部分：这部分完全依赖定时器7了，定时周期104us。发送的原理很简单，我这里没有使用delay方式来发送，而是在定时器里实现发送的；对于上图0x37的例子,当定时器3中断时,就调用process_byte(nums-1)，其中nums=6,就是边沿次数,来解析我们接收到的byte啦.下面的截图是我用模拟串口编写的收发例子:```![在这里插入图片描述](?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzMxMzY5Nw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)收发48个任意字节都正常,没有哪个是解析出错的。发送部分：这部分完全依赖定时器7了，定时周期104us。发送的原理很简单，我这里没有使用delay方式来发送，而是在定时器里实现发送的； #define VIR_TXBUFF_SIZ 128 #define VIR_RXBUFF_SIZ 128 typedef struct { //---------Rx------------ u8 rxov; u8 rxlen; u8 rxbuff_idx; u8 rx_decode_flag; u8 RxBuff[VIR_RXBUFF_SIZ];//大小一定要是2的次方关系 u8 RXREG; //---------Tx------------ u8 send_flag; u8 send_max; u8 send_cnt; u8 send_mode; //0-阻塞式发送 1-中断发送(放到sendbuff里,指定send_max即可) u8 sendbuff[VIR_TXBUFF_SIZ]; u8 TXREG; }VIRTUAL_UART_t; static u8 send_a_byte(u8 dat) { if(VirtualUart.send_flag) return 1; VirtualUart.TXREG=dat;TIM7->CR1 \|= TIM_CR1_CEN;Tx_Pin=0;VirtualUart.send_flag=1;return 0; } static void send_remain_byte(void) { if(VirtualUart.send_cnt>=VirtualUart.send_max) { VirtualUart.send_flag=0; //发送完毕 } else { VirtualUart.TXREG=VirtualUart.sendbuff[VirtualUart.send_cnt++]; Tx_Pin=0; //产生START信号 } } //TIM7定时器里调用 static u8 tim_send_byte(void (Callback)(void)) { static int sendidx=0; sendidx++; if(sendidx<=8) //DATA 1,2,3...8{ Tx_Pin=VirtualUart.TXREG&0x01; VirtualUart.TXREG>>=1; } else if(sendidx==9) { //STOP Tx_Pin=1;} else if(sendidx==10) { //STOP的发送完毕了 sendidx=0; if(Callback!=NULL) //有多个字节要发送,调用回调函数继续发送下一个字节 Callback(); else VirtualUart.send_flag=0; //已经发送完毕了 return 0;}return 1; //1-busy } //阻塞式发送 void vu_send_string(u8 s) { VirtualUart.send_mode=0; while(s) { while(VirtualUart.send_flag!=0); send_a_byte(s); s++; } } //阻塞式发送 void vu_send_len(u8 s,int len) { VirtualUart.send_mode=0; while(len–) { while(VirtualUart.send_flag!=0); send_a_byte(*s); s++; } } //中断发送 int vu_send_some_byte_noblock(int len) { if(VirtualUart.send_flag) return -1; if(len>VIR_TXBUFF_SIZ) return -2; VirtualUart.send_mode=1;VirtualUart.TXREG=VirtualUart.sendbuff[0];TIM7->CR1 \|= TIM_CR1_CEN;Tx_Pin=0; //产生START信号VirtualUart.send_flag=1;VirtualUart.send_max=len;VirtualUart.send_cnt=1;return 0; } //主要发送部分代码就在这儿了 void TIM7_IRQHandler(void) { TIM7->SR = (uint16_t)~TIM_IT_Update; if(VirtualUart.send_mode) { if(tim_send_byte(send_remain_byte)==0) { if(VirtualUart.send_flag==0) TIM7->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN; TIM7->CNT=0; }}else { if(tim_send_byte(NULL)==0) { TIM7->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN; TIM7->CNT=0; }} }

2022-2-18 11:32:52 评论举报金果子