普通IO模拟串口收发程序

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用定时器 T0 或 T1 模拟串行口程序。
最高波特率(12 clock):
本程序收、发波特率相同。

11.059MHz -- 最高波特率 收: 9600, 最低波特率：300
30.000MHz -- 最高波特率 收: 28800 最低波特率：300
40.000MHz -- 最高波特率 收: 38400 最低波特率：300
...
使用说明:
1. 本程序使用一个定时器和任意 2 个 I/O 口模拟一个串行口。
2. 1位起始位，8位数据位，1位停止位。发数据位时先发低位。
3. 支持半双工通讯。收、发波特率相同。
4. 应把定时器中断优先级设置为最高级。
5. 本程序每接收一个字节后就把它放到一个队列缓冲区中(也可使用环行缓冲区),
待缓冲区满后，将缓冲区中的内容原样发回。这是为了测试多字节连续收发的
能力和简化程序。实际应用中应防止缓冲区溢出。
6. 由接收转换到发送时要先调用 soft_send_enable ()；
由发送转换到接收时要先调用 soft_receive_enable ()。
7. 发送最后一个字节后如果要立刻转为接收，必须等待最后一个字节后发送完毕
while ( rs_f_TI == 0) ; // 等待最后一个字节发送完毕
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编程说明:
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发送:
由接收转换到发送时要先调用 soft_send_enable (), 它为发送做初始化的工作。
以后就可以调用 rs_send_byte () 启动发送一个字节的过程。
发送口平时为高电平，rs_send_byte ()函数使发送口变为低电平开始发送起始位;
同时设置和启动定时器，为发送数据位在预定的时刻产生定时器中断。发送数据位和
停止位都在定时器的中断服务程序中进行。
中断服务程序中处理 4 种情况：发送数据位、发送停止位、发送完毕、处理错误。
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接收：
由发送转换到接收时要先调用 soft_receive_enable (), 它为接收做初始化的工
作。定时器以 3 到 4 倍波特率的频率产生中断（参见 rs_TEST0 的定义）检测 PC
机发送的起始位。一旦检测到起始位，立刻把定时器产生中断的频率调整到与波特率
相同，准备在下一个定时器中断中接收第 1 个数据位。
中断服务程序中处理以下情况：
1. 收到的是 PC 机发送的起始位: 调整定时器产生中断的频率与波特率相同。
2. 收到第 8 位数据位: 存储接收到的字节。
3. 收到第 1--7 位数据位: 存储到收、发移位暂存器。
4. 收到停止位: 调用 soft_receive_enable()，检测 PC 机发出的下一个起始位。
5. 处理出错的情况。
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＃i nclude
sfr16DPTR = 0x82;

typedefunsigned charINT8U;
typedefunsigned intINT16U;

#defineYES 1
#defineNO 0

//定义使用哪个定时器, 只可定义一个
//#define TIMER_0
#define TIMER_1

//定义串口收、发送管脚。
sbit rs_TXD = P2^1;
sbit rs_RXD = P2^0;

//根据定时器确定参数
#ifdef TIMER_0
#define TMOD_AND_WORD 0xF0;
#define TMOD_TIME_MODE 0x01;
#define TMOD_COUNT_MODE 0x05; //设置计数模式位
sbit TCON_ENABLE_TIMER = TCON^4;
sbit TCON_TFx = TCON^5; //中断标志位
sbit IE_ETx = IE^1; //中断允许位为 ET0
sbit IP_PTx = IP^1; //中断优先级

sfr rs_timerL = 0x8A; //TL0
sfr rs_timerH = 0x8C; //TH0
#endif

#ifdef TIMER_1
#define TMOD_AND_WORD 0x0F;
#define TMOD_TIME_MODE 0x10;
#define TMOD_COUNT_MODE 0x50; //设置计数模式位
sbit TCON_ENABLE_TIMER = TCON^6; //
sbit TCON_TFx = TCON^7; //中断标志位
sbit IE_ETx = IE^3; //中断允许位为 ET1
sbit IP_PTx = IP^4; //中断优先级

sfr rs_timerL = 0x8B; //TL1
sfr rs_timerH = 0x8D; //TH1
#endif

INT8U bdata rs_BUF; //串行收、发时用的移位暂存器。
sbitrs_BUF_bit7 = rs_BUF^7; //移位暂存器的最高位。
INT8U rs_shift_count; //移位计数器。

INT8Ubdata rsFlags;
sbitrs_f_TI = rsFlags^0; //0:正在发送; 1: 一个字符完毕
sbitrs_f_RI_enable= rsFlags^1; //0:禁止接收; 1:允许接收
sbitrs_f_TI_enable= rsFlags^2; //0:禁止发送; 1:允许发送

//选择以下一个晶体频率
//#define Fosc 6000000 //6MHz
#define Fosc 11059200 //11.059MHz
//#define Fosc 12000000
//#define Fosc 18432000
//#define Fosc 20000000
//#define Fosc 24000000
//#define Fosc 30000000
//#define Fosc 40000000

//选择以下一个波特率:
//#efine Baud 300 //11.059MHz时，baud 最低为 300
//#define Baud 1200
//#define Baud 2400
//#define Baud 4800
#define Baud 9600
//#define Baud 14400
//#define Baud 19200
//#define Baud 28800
//#define Baud 38400
//#define Baud 57600

//收、发一位所需定时器计数
#define rs_FULL_BIT0 ((Fosc/12) / Baud)
#define rs_FULL_BIT (65536 - rs_FULL_BIT0)
#define rs_FULL_BIT_H rs_FULL_BIT >> 8 //收、发一位所需定时器计数高位
#define rs_FULL_BIT_L (rs_FULL_BIT & 0x00FF) //收、发一位所需定时器计数低位

//检测起始位的时间间隔所需定时器计数
#define rs_TEST0 rs_FULL_BIT0 / 4 //波特率较低时可以除以 3 或除以 2
#define rs_TEST ((~rs_TEST0))
#define rs_TEST_H rs_TEST >> 8 //高位
#define rs_TEST_L rs_TEST & 0x00FF //低位

//发送起始位所需定时器总计数
#define rs_START_BIT 0xFFFF - (Fosc/12/Baud) + 0x28
#define rs_START_BIT_H rs_START_BIT >> 8 //发送起始位所需定时器计数高位
#define rs_START_BIT_L rs_START_BIT & 0x00FF //发送起始位所需定时器计数低位

#define rs_RECEIVE_MAX 128 //最大接收长度
INT8Uidata rs232buffer[rs_RECEIVE_MAX]; //收、发缓冲区
INT16UReceivePoint; //接收数据存储指针

void soft_rs232_interrupt( void );

#ifdef TIMER_0
void timer0 (void) interrupt 1 using 3
{
if (rs_RXD == 0 | rs_shift_count > 0)
{ soft_rs232_interrupt(); }
else
{
rs_timerH = rs_TEST_H;
rs_timerL = rs_TEST_L;
}
}
#endif

#ifdef TIMER_1
void timer1 (void) interrupt 3 using 3
{
if (rs_RXD == 0 | rs_shift_count > 0)
{ soft_rs232_interrupt(); }
else
{
rs_timerH = rs_TEST_H;
rs_timerL = rs_TEST_L;
}
}
#endif
/***************************************/

void soft_rs232_init (void) //串口初始化
{
TCON_ENABLE_TIMER = 0; //停止定时器
TMOD &= TMOD_AND_WORD;
TMOD |= TMOD_TIME_MODE;
rs_RXD = 1; //接收脚置成高电平
rs_TXD = 1; //发射脚置成高电平
IP_PTx = 1; //置中断优先级为高
IE_ETx = 1; //允许定时器中断
}

void soft_receive_init() //监测起始位
{
TCON_ENABLE_TIMER = 0; //停止定时器
rs_timerH = rs_TEST_H;
rs_timerL = rs_TEST_L;
rs_shift_count = 0;
TCON_ENABLE_TIMER = 1; //启动定时器
}

void soft_receive_enable() //允许接收
{
rs_f_RI_enable = 1; //允许接收
rs_f_TI_enable = 0; //禁止发送
soft_receive_init(); //监测起始位, RXD 下降沿触发接收字节过程.
}

void soft_send_enable (void) //允许发送
{
TCON_ENABLE_TIMER = 0; //停止定时器
rs_f_TI_enable = 1; //允许发送
rs_f_RI_enable = 0; //禁止接收

rs_shift_count = 0; //清移位计数器
rs_f_TI = 1; //发送一个字符完毕标志
TCON_ENABLE_TIMER = 1; //启动定时器
}

void soft_rs232_interrupt( void )
{
/************************ 接收 ****************************/
if (rs_f_RI_enable == 1)
{
if (rs_shift_count == 0) //移位计数器==0, 表示检测到起始位的起点
{
if ( rs_RXD == 1 )
{
soft_receive_enable (); //起始位错, 从新开始
}
else
{
//下次中断在数据位或停止位中的某时刻发生
rs_timerL += rs_FULL_BIT_L + 0x10;
rs_timerH = rs_FULL_BIT_H;
rs_shift_count++;
rs_BUF = 0; //清移位缓冲变量
}
}
else
{
rs_timerL += rs_FULL_BIT_L; //下次中断在数据位或停止位中发生
rs_timerH = rs_FULL_BIT_H;

rs_shift_count++; //2--9:数据位 10:停止位

if ( rs_shift_count == 9)
{
rs_BUF = rs_BUF >> 1; //接收第8位
rs_BUF_bit7 = rs_RXD;
if( ReceivePoint < rs_RECEIVE_MAX)
{ //保存收到的字节
rs232buffer[ReceivePoint++] = rs_BUF;
}
else
{
rs_f_RI_enable = 0; //缓冲区满, 禁止接收
}
}
else
{
if (rs_shift_count < 9 ) //收到的是数据位 1 -- 7
{
rs_BUF = rs_BUF >> 1;
rs_BUF_bit7 = rs_RXD;
}
else
{ //收到停止位，继续检测 PC 机发出的下一个起始位
soft_receive_init();
}
}
}
TCON_TFx = 0; //清定时器中断标志
}
else
{
/************************ 发送 ****************************/
if (rs_f_TI_enable == 1)
{
rs_timerL += rs_FULL_BIT_L;//下次中断在数据位的末尾时刻
rs_timerH = rs_FULL_BIT_H;

rs_shift_count--; //0:停止位末尾时刻到
//1:发送停止位
//2--9:发送数据位
if (rs_shift_count > 9) //错误状态
{
rs_shift_count = 9;
rs_BUF = 0xFF;
}

if (rs_shift_count > 1) //2--9:发送数据位
{
ACC = rs_BUF;
ACC = ACC >> 1;
rs_TXD = CY;
rs_BUF = ACC;
}
else
{
if (rs_shift_count == 0) //0:停止位末尾时刻到
{
rs_TXD = 1;
rs_f_TI = 1; //已发送完毕一个字节
}
else
{
rs_TXD = 1; //1:发送停止位
}
}
}
}
}

//由收转到发时，要先调用 soft_send_enable ()
void rs_send_byte(INT8U SendByte) //发送一个字节
{
while ( rs_f_TI == 0); //等待发送完毕前一个字节
rs_TXD = 1;
rs_timerL = rs_START_BIT_L; //下次中断在起始位的末尾时刻
rs_timerH = rs_START_BIT_H;
rs_BUF = SendByte;
rs_shift_count = 10;
rs_TXD = 0; //发送起始位
rs_f_TI = 0; //清已发送完毕一个字节的标志
}

void initiate_MCU (void) //系统初始化
{
soft_rs232_init(); //串口初始化
EA = 1; //开中断
}

void main (void)
{
//首先发送 128 个字节 00H--7FH, 然后等待 PC 机发送的数据。当收到 128
//个字节后，立刻将收到的 128 个数据回发送给 PC 机，然后继续等待下一个
//数据块。

INT8U i;
initiate_MCU(); //系统初始化

soft_send_enable (); //允许发送，禁止接收
for (i=0; i < rs_RECEIVE_MAX; i++ )
{
rs_send_byte(i);
}
while ( rs_f_TI == 0) ; // 等待最后一个字节发送完毕

while(1)
{
soft_receive_enable (); //启动并开始接收，禁止发送
while (ReceivePoint < rs_RECEIVE_MAX); // 等待接收缓冲区满

soft_send_enable (); //允许发送，禁止接收
for (i=0; i < rs_RECEIVE_MAX; i++ )
{
rs_send_byte(rs232buffer[i]);
}
while ( rs_f_TI == 0) ; //等待最后一个字节发送完毕
ReceivePoint = 0;
}
}