?? io_soft_uart_use_timer.c
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用定時器 T0 或 T1 模擬串行口程序。
最高波特率(12 clock):
本程序收、發波特率相同。
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
...
使用說明:
1. 本程序使用一個定時器和任意 2 個 I/O 口模擬一個串行口。
2. 1位起始位，8位數據位，1位停止位。發數據位時先發低位。
3. 支持半雙工通訊。收、發波特率相同。
4. 應把定時器中斷優先級設置為最高級。
5. 本程序每接收一個字節后就把它放到一個隊列緩沖區中(也可使用環行緩沖區),
待緩沖區滿后，將緩沖區中的內容原樣發回。這是為了測試多字節連續收發的
能力和簡化程序。實際應用中應防止緩沖區溢出。
6. 由接收轉換到發送時要先調用 soft_send_enable ()；
由發送轉換到接收時要先調用 soft_receive_enable ()。
7. 發送最后一個字節后如果要立刻轉為接收，必須等待最后一個字節后發送完畢
while ( rs_f_TI == 0) ; // 等待最后一個字節發送完畢
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編程說明:
----------------
發送:
由接收轉換到發送時要先調用 soft_send_enable (), 它為發送做初始化的工作。
以后就可以調用 rs_send_byte () 啟動發送一個字節的過程。
發送口平時為高電平，rs_send_byte ()函數使發送口變為低電平開始發送起始位;
同時設置和啟動定時器，為發送數據位在預定的時刻產生定時器中斷。發送數據位和
停止位都在定時器的中斷服務程序中進行。
中斷服務程序中處理 4 種情況：發送數據位、發送停止位、發送完畢、處理錯誤。
----------------
接收：
由發送轉換到接收時要先調用 soft_receive_enable (), 它為接收做初始化的工
作。定時器以 3 到 4 倍波特率的頻率產生中斷（參見 rs_TEST0 的定義）檢測 PC
機發送的起始位。一旦檢測到起始位，立刻把定時器產生中斷的頻率調整到與波特率
相同，準備在下一個定時器中斷中接收第 1 個數據位。
中斷服務程序中處理以下情況：
1. 收到的是 PC 機發送的起始位: 調整定時器產生中斷的頻率與波特率相同。
2. 收到第 8 位數據位: 存儲接收到的字節。
3. 收到第 1--7 位數據位: 存儲到收、發移位暫存器。
4. 收到停止位: 調用 soft_receive_enable()，檢測 PC 機發出的下一個起始位。
5. 處理出錯的情況。
**************************************************************************/
#include <reg52.h>
sfr16 DPTR = 0x82;
typedef unsigned char INT8U;
typedef unsigned int INT16U;
#define YES 1
#define NO 0
//定義使用哪個定時器, 只可定義一個
//#define TIMER_0
#define TIMER_1
//定義串口收、發送管腳。
sbit rs_TXD = P2^1;
sbit rs_RXD = P2^0;
//根據定時器確定參數
#ifdef TIMER_0
#define TMOD_AND_WORD 0xF0;
#define TMOD_TIME_MODE 0x01;
#define TMOD_COUNT_MODE 0x05; //設置計數模式位
sbit TCON_ENABLE_TIMER = TCON^4;
sbit TCON_TFx = TCON^5; //中斷標志位
sbit IE_ETx = IE^1; //中斷允許位為 ET0
sbit IP_PTx = IP^1; //中斷優先級
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; //設置計數模式位
sbit TCON_ENABLE_TIMER = TCON^6; //
sbit TCON_TFx = TCON^7; //中斷標志位
sbit IE_ETx = IE^3; //中斷允許位為 ET1
sbit IP_PTx = IP^4; //中斷優先級
sfr rs_timerL = 0x8B; //TL1
sfr rs_timerH = 0x8D; //TH1
#endif
INT8U bdata rs_BUF; //串行收、發時用的移位暫存器。
sbit rs_BUF_bit7 = rs_BUF^7; //移位暫存器的最高位。
INT8U rs_shift_count; //移位計數器。
INT8U bdata rsFlags;
sbit rs_f_TI = rsFlags^0; //0:正在發送; 1: 一個字符完畢
sbit rs_f_RI_enable = rsFlags^1; //0:禁止接收; 1:允許接收
sbit rs_f_TI_enable = rsFlags^2; //0:禁止發送; 1:允許發送
//選擇以下一個晶體頻率
//#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
//選擇以下一個波特率:
//#efine Baud 300 //11.059MHz時，baud 最低為 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、發一位所需定時器計數
#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、發一位所需定時器計數高位
#define rs_FULL_BIT_L (rs_FULL_BIT & 0x00FF) //收、發一位所需定時器計數低位
//檢測起始位的時間間隔所需定時器計數
#define rs_TEST0 rs_FULL_BIT0 / 4 //波特率較低時可以除以 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
//發送起始位所需定時器總計數
#define rs_START_BIT 0xFFFF - (Fosc/12/Baud) + 0x28
#define rs_START_BIT_H rs_START_BIT >> 8 //發送起始位所需定時器計數高位
#define rs_START_BIT_L rs_START_BIT & 0x00FF //發送起始位所需定時器計數低位
#define rs_RECEIVE_MAX 128 //最大接收長度
INT8U idata rs232buffer[rs_RECEIVE_MAX]; //收、發緩沖區
INT16U ReceivePoint; //接收數據存儲指針
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; //停止定時器
TMOD &= TMOD_AND_WORD;
TMOD |= TMOD_TIME_MODE;
rs_RXD = 1; //接收腳置成高電平
rs_TXD = 1; //發射腳置成高電平
IP_PTx = 1; //置中斷優先級為高
IE_ETx = 1; //允許定時器中斷
}
void soft_receive_init() //監測起始位
{
TCON_ENABLE_TIMER = 0; //停止定時器
rs_timerH = rs_TEST_H;
rs_timerL = rs_TEST_L;
rs_shift_count = 0;
TCON_ENABLE_TIMER = 1; //啟動定時器
}
void soft_receive_enable() //允許接收
{
rs_f_RI_enable = 1; //允許接收
rs_f_TI_enable = 0; //禁止發送
soft_receive_init(); //監測起始位, RXD 下降沿觸發接收字節過程.
}
void soft_send_enable (void) //允許發送
{
TCON_ENABLE_TIMER = 0; //停止定時器
rs_f_TI_enable = 1; //允許發送
rs_f_RI_enable = 0; //禁止接收
rs_shift_count = 0; //清移位計數器
rs_f_TI = 1; //發送一個字符完畢標志
TCON_ENABLE_TIMER = 1; //啟動定時器
}
void soft_rs232_interrupt( void )
{
/************************ 接收 ****************************/
if (rs_f_RI_enable == 1)
{
if (rs_shift_count == 0) //移位計數器==0, 表示檢測到起始位的起點
{
if ( rs_RXD == 1 )
{
soft_receive_enable (); //起始位錯, 從新開始
}
else
{
//下次中斷在數據位或停止位中的某時刻發生
rs_timerL += rs_FULL_BIT_L + 0x10;
rs_timerH = rs_FULL_BIT_H;
rs_shift_count++;
rs_BUF = 0; //清移位緩沖變量
}
}
else
{
rs_timerL += rs_FULL_BIT_L; //下次中斷在數據位或停止位中發生
rs_timerH = rs_FULL_BIT_H;
rs_shift_count++; //2--9:數據位 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)
{ //保存收到的字節
rs232buffer[ReceivePoint++] = rs_BUF;
}
else
{
rs_f_RI_enable = 0; //緩沖區滿, 禁止接收
}
}
else
{
if (rs_shift_count < 9 ) //收到的是數據位 1 -- 7
{
rs_BUF = rs_BUF >> 1;
rs_BUF_bit7 = rs_RXD;
}
else
{ //收到停止位，繼續檢測 PC 機發出的下一個起始位
soft_receive_init();
}
}
}
TCON_TFx = 0; //清定時器中斷標志
}
else
{
/************************ 發送 ****************************/
if (rs_f_TI_enable == 1)
{
rs_timerL += rs_FULL_BIT_L;//下次中斷在數據位的末尾時刻
rs_timerH = rs_FULL_BIT_H;
rs_shift_count--; //0:停止位末尾時刻到
//1:發送停止位
//2--9:發送數據位
if (rs_shift_count > 9) //錯誤狀態
{
rs_shift_count = 9;
rs_BUF = 0xFF;
}
if (rs_shift_count > 1) //2--9:發送數據位
{
ACC = rs_BUF;
ACC = ACC >> 1;
rs_TXD = CY;
rs_BUF = ACC;
}
else
{
if (rs_shift_count == 0) //0:停止位末尾時刻到
{
rs_TXD = 1;
rs_f_TI = 1; //已發送完畢一個字節
}
else
{
rs_TXD = 1; //1:發送停止位
}
}
}
}
}
//由收轉到發時，要先調用 soft_send_enable ()
void rs_send_byte(INT8U SendByte) //發送一個字節
{
while ( rs_f_TI == 0); //等待發送完畢前一個字節
rs_TXD = 1;
rs_timerL = rs_START_BIT_L; //下次中斷在起始位的末尾時刻
rs_timerH = rs_START_BIT_H;
rs_BUF = SendByte;
rs_shift_count = 10;
rs_TXD = 0; //發送起始位
rs_f_TI = 0; //清已發送完畢一個字節的標志
}
void initiate_MCU (void) //系統初始化
{
soft_rs232_init(); //串口初始化
EA = 1; //開中斷
}
void main (void)
{
//首先發送 128 個字節 00H--7FH, 然后等待 PC 機發送的數據。當收到 128
//個字節后，立刻將收到的 128 個數據回發送給 PC 機，然后繼續等待下一個
//數據塊。
INT8U i;
initiate_MCU(); //系統初始化
soft_send_enable (); //允許發送，禁止接收
for (i=0; i < rs_RECEIVE_MAX; i++ )
{
rs_send_byte(i);
}
while ( rs_f_TI == 0) ; // 等待最后一個字節發送完畢
while(1)
{
soft_receive_enable (); //啟動并開始接收，禁止發送
while (ReceivePoint < rs_RECEIVE_MAX); // 等待接收緩沖區滿
soft_send_enable (); //允許發送，禁止接收
for (i=0; i < rs_RECEIVE_MAX; i++ )
{
rs_send_byte(rs232buffer[i]);
}
while ( rs_f_TI == 0) ; //等待最后一個字節發送完畢
ReceivePoint = 0;
}
}
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