单片机IO口的串口模拟程序

简介：
本程序利用单片机I/O口实现串行通信功能，适用于资源受限环境。通过软件方式模拟硬件串口，支持数据发送与接收，广泛应用于嵌入式系统开发中。 最近一直在编写单片机程序，并遇到串口数量不足的问题。因此我通过软件与硬件结合的方式，在IO口中模拟了一个串行通信接口（UART）。这个项目使用了P2.1引脚作为发送端，用来模仿传统串口的数据传输功能。整个项目的硬件平台基于STC单片机（兼容51系列），并且采用了11.0592M的晶振频率。 初始化模拟串口的关键在于`UartInit()`函数中完成的工作。在此过程中，SCON寄存器被设置为0x50以启用模式1和8位UART工作方式；TMOD则设为0x21使定时器T0运行于模式1（即16位计数）；PCON中的SMOD位置也被置为“1”，这在某些单片机中可以加快波特率的生成。TH0与TL0被设定成特定数值，这些值是基于晶振频率计算得出的，以确保模拟串口能够达到2400bps的传输速率。“WaitTF0()”函数则用于等待定时器T0发生溢出事件，保证了数据发送过程中的时间精度。 `WByte(uchar input)`函数负责实现单字节的数据发送。它首先启动定时器（将TR0置为1），然后通过循环逐一输出每个位的信息。每完成一个位的传输后，该函数会调用“WaitTF0()”来确保所有数据能够以正确的间隔被发送出去。 `Sendata()`函数的功能是遍历数组`info`中的每一个元素，并利用上述定义好的`WByte()`方法进行字节级的数据传送操作。主程序`main()`中首先通过执行初始化任务（即调用“UartInit()”）来设置模拟串口，随后进入一个无限循环，在该循环内不断调用“Sendata()”，以实现连续的数据传输过程。 值得注意的是，虽然这里展示的代码主要集中在发送数据的功能上，但接收端同样可以利用类似的方法通过定时器检测IO引脚电平变化情况从而识别出起始位、数据位、校验位及停止位等信息，并将这些接收到的信息存储到特定缓冲区中。在实际应用环境中，可能还需要引入中断处理机制来提升接收过程中的实时性能。 总之，利用模拟串口技术可以在物理接口资源有限的情况下扩展单片机的通信能力；然而，这种方法相比硬件实现而言，在高速率或复杂协议情况下可能会表现出较低的稳定性和效率。因此，在具体的设计阶段需要根据实际需求和系统资源配置进行相应的权衡考虑。