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,各種數據位和校驗位則根據情況置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,現在我要告訴你這個奇怪數字的來歷。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,如果為4800BPS則為96x2=192,如為19200BPS則為48,別的波特率就不算了,都剛好為整數個指令周期,妙吧。至于
別的晶振頻率大家自已去算吧。

現在就以11.0592M的晶振為例,談談三種模擬串口的方法。

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位數據位
     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位數據位
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
時間內搜尋結束位。
     {
         Delay2cp(1);
         if(RXD)break;             //收到結束位便退出
     }
     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。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：計數法

     51的計數器在每指令周期加1,直到溢出,同時硬件置溢出標志位。這樣我們就可以
通過預置初值的方法讓機器每96個指令周期產生一次溢出,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。
    
//計數器初始化
void S2INI(void)
{
     TMOD =0x02;                 //計數器0,方式2
TH0=0xA0;                     //預值為256-96=140,十六進制A0
     TL0=TH0;        
     TR0=1;                         //開始計數
     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位數據位
     while(i--)
     {
         TXD=(bit)(input&0x01);     //先傳低位
         WaitTF0();
         input=input>>1;
     }
     //發(fā)送校驗位(無)
     //發(fā)送結束位
     TXD=(bit)1;
     WaitTF0();
     TR0=0;
}    
//查詢計數器溢出標志位
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。

方法三：中斷法

     中斷的方法和計數器的方法差不多,只是當計算器溢出時便產生一次中斷,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 //設傳輸標志位
//計數器及中斷初始化
void S2INI(void)
{
     TMOD =0x02;                 //計數器0,方式2
TH0=0xA0;                     //預值為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
}

//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位數據位
     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,和計數法大同小異。發(fā)送程序參考計數法,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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AVR軟件模擬串口程序

來源：coldra資料室   作者：coldra


輸出：用定時器控制普通IO口輸出位
輸入：用外部中斷+定時器,判斷位的寬度

好幾天沒休息,利用閑暇寫的,也沒找到別人的參考程序,不過終于算是穩(wěn)定了,其實還應該有很多其它的方法可以試一下,比如用PWM輸出串行數據,用輸入捕獲接收數據,或定時查詢,或用任意一個IO口中斷,則每個引腳都有可能

現在還有些問題,全雙工同時收發(fā)時發(fā)送偶爾出錯,占用兩個定時器有些浪費,以后再修改吧,最好加上各種波率

本程序為直接摘出部分,刪了無關的部分,在此可能有些變量沒用,或有段落遺漏,請諒

#include
#include
#include
#include

#define Sbit1() PORTD =1<#define Sbit0() PORTD&=~(1<

volatile unsigned int
eep_ms,//毫秒計時
keytime,                     //等待時間
SoundOnTime;                     ////
volatile unsigned   char  
rdata,
key,
start=0,
keycode,         //
*TxPoint,
rtime,
INT0_time,                 //中斷次數

RxLength=0,         //接收長度
RUDR,             //摸擬串口接收的數據
TxLength,                     //串口發(fā)送數據長度
SUDR;                         //串口發(fā)送的數據

unsigned char arr[10],DispBuff[10];


void Initial_IO(void)//IO口初始化
     {
      DDRD = 0X82;               //PD1串口輸出,PD0串口輸入,PD2模擬串口輸入（INT0）
      PORTD = 0X82;              //PD1輸出高電平
     }

void Initial_INT0(void)
     {
     EICRA =(1<      EIMSK =1<     }

void Initial_timer0(void)                          //定時器0初始化
     {
      TCCR0B =(1<      TIMSK0 =(1<     }

void Initial_timer1(void)
     {
      TCCR1A=(1<           TCCR1B=(1<      ICR1=1000;
      TIMSK1 =(1<     }

void Initial_timer2(void)
     {
      TCCR2B=(1<      TIMSK2 =(1<     }


void Initial_WDR(void)                                        //看門狗初始化
     {
     wdt_enable(WDTO_1S);
     wdt_reset();
     }


void Initial(void)
{
     Initial_IO();
     Initial_timer0();
     Initial_timer1();
     Initial_timer2();
     Initial_INT0();
     Initial_WDR();
     sei();
}


/*啟動串口發(fā)送*/
void SendData(unsigned char *P,unsigned char DataLength)
     {
     TxLength=DataLength;
     TxPoint=P;  
     start=0;
     }
    

int main (void)
     {

     Initial();

     while(1)
         {
         wdt_reset();
         if((rdata)&&(eep_ms>10))//收到數據延時10mS后啟動發(fā)送,回送驗證數據
             {
             key=0;
             SendData(&DispBuff[0],9);//發(fā)送DispBuff[0]的9位數據
             while(TxLength);//等待發(fā)送完成
             rdata=0;
             eep_ms=0;
             }
         }
     }


/*定時器0,100us溢出中斷*/
SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)
     {
     TCNT0=151;//重載數據,計時區(qū)間為151---255,共104uS,一個位的時間
     if(TxLength)//
         {
         if(start==0)
             {
             Sbit0();//起始位
             SUDR=*(TxPoint++);
             }
         else
             {
             if((start<=8))
                 {
                 if(SUDR&(1<<(start-1)))Sbit1();//數據1
                 else Sbit0();//數據0
                 }
             else Sbit1();//停止位
             }
         if(start<10)start++;
         else  
             {
             TxLength--;//一字節(jié) 發(fā)送完成,字節(jié)數減1
             start=0;
             }//
         }
     }

/*定時器1,1ms溢出中斷*/
SIGNAL(SIG_OVERFLOW1)
{
     eep_ms++;
}
/*定時器2*/  
SIGNAL(SIG_OVERFLOW2)
     {
     sei();    
     if(INT0_time)//有數據
         {
         INT0_time=0;//中斷次數清0
         rdata=1;//置有數據標志
         eep_ms=0;
         if(RxLength<10)DispBuff[RxLength++]=RUDR;
        
         }
     if(rtime<4)rtime++;//字節(jié)間隔時間,間隔3個字節(jié)重新開始一幀
     else RxLength=0;
     }
    
SIGNAL(SIG_INTERRUPT0)//INT0,邊沿觸發(fā)中斷
     {
     unsigned char temp,temp2=0;
     static unsigned char pre_TCNT2,j=0;
     if(INT0_time==0)//一個字節(jié)第一個下降沿中斷,起始位開始
         {
         TCNT2=130;
         pre_TCNT2=130;
         RUDR=0xff;//接收的數據初值
         j=0;     //位數清零
         INT0_time++;//中斷次數加一
         }
     else  
         {
         temp=TCNT2;
         if(temp>pre_TCNT2)temp2=temp-pre_TCNT2;//取一個高/低電平的寬度
         if(temp2>10)//濾過窄電平（干擾信號）
             {
             pre_TCNT2=temp;//記錄前一次的時間值
             temp=0;
             while(temp2>13)//計算位的個數,約13為一個位（8*13=104uS）
                     {
                     temp2-=13;//
                     temp++;
                     }
             if(temp2>6)temp++;//計算位的個數,一般13為一個位
             if(INT0_time==1)temp-=1;
             if(INT0_time&1)//奇數次中斷
                 {
                 while(temp)//位0的個數
                     {
                     RUDR&=~(1<                     temp--;
                     j++;
                     }
                 }
             else j+=temp;//偶數,位1的個數,跳過
             INT0_time++;//中斷次數加一
             }
         }
     rtime=0;
     }