stm32普通IO口模拟串口通信（自己改的）

贵在坚持 · 发表于 2014-1-27 15:24:30

要做个项目需要7个串口，MCU上串口不够需要自己模拟，就到本论坛上找，不过没找到，最终找了下资料用原子哥的串口实验例程改的，成功了拿来分享一下，要是有什么问题也希望大家指点一下，平时老是从这里获取，也希望能为论坛做点贡献。
为了方便跟电脑串口连接，io口仍选用PA9与PA10，不过这里只将它们当作变通的IO口使用。PA9对应TXD，PA10对应RXD的功能。串口配置是波特率9600,8位数据位，1位停止位，无校验位。
不过我也有个疑问，因为这个是按照原子哥的串口例程改的，所以结束标志就是收到0x0d，0x0a,这样就必须发字符串的时候发送新行，发16进制数最后要有0x0d，0x0a。我看到我往串口调试助手发送数据，根本就没发固定的结束标志啊，它都能立即接收并显示出来，它是依次接收一个字节就显示一个字节吗？我试了一下，只能正常接收第一个字节后面的都丢了。

发送数据：

void SendOneByte(u8 Byte)

{

u8 i=8,tmp;

TXD_low(); //发送起始位

delay_us(104);

//发送8位数据

for(i=0;i<8;i++)

{

tmp = (Byte >> i) & 0x01; //低位在前

if(tmp == 0)

{

TXD_low();

delay_us(104); //0

}

else

{

TXD_high();

delay_us(104); //1

}

// while(i--)

// {

// MNUSART_TXD = (Byte&0x01); //先传低位

// delay_us(104);

// Byte = Byte>>1;

// //无校验位

// MNUSART_TXD=1;//发送结束位

// delay_us(104);

// }

TXD_high();

delay_us(104);

}

void SendBytes(u8 *str,u8 len) //发送数组最好用这个，也可发送字符串

{

u16 i;

for(i=0;i<len;i++)

{

SendOneByte(str);

}

}

void SendStr(u8 *str) //发送字符串，发送数组如果带0x00就中断发送了

{

while(*str)

SendOneByte(*str++);

}

接收用的外部中断：

void EXTIX_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9 端口配置

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB.5

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_9);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //浮空输入

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_10);

//GPIOA.10 中断线以及中断初始化配置下降沿触发

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource10);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line10;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

void EXTI15_10_IRQHandler(void)

{

u8 i=9;

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line10) != RESET)

{

/* Disable the Selected IRQ Channels -------------------------------------*/

NVIC->ICER[EXTI15_10_IRQn >> 0x05] =

(uint32_t)0x01 << (EXTI15_10_IRQn & (uint8_t)0x1F);

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line10);

delay_us(30);

while(i--)

{

tmp >>=1;

if(GPIOA->IDR&0x0400) tmp |=0x80;

delay_us(104);

}

if((USART_RX_STA&0x8000)==0)

{

if(USART_RX_STA&0x4000)

{

if(tmp!=0x0a) USART_RX_STA=0;

else USART_RX_STA |=0x8000;

}

else

{

if(tmp==0x0d) USART_RX_STA|=0x4000;

else

{

USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=tmp ;

USART_RX_STA++;

if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收

}

}

}

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line10);

NVIC->ISER[EXTI15_10_IRQn >> 0x05] =

(uint32_t)0x01 << (EXTI15_10_IRQn & (uint8_t)0x1F);

}

}

主函数：

int main(void)

{

u8 len;

u8 hello[]={0x5a,0xa5,0x00,0x00,0x01};

delay_init();

EXTIX_Init();

//测试发送一个字节

SendOneByte(0x00);

SendOneByte(0x01);

SendOneByte(0x02);

//测试发送数组

SendBytes(hello,5);

//测试发送字符串

// SendBytes("hello word",11);

// SendStr("德玛西亚");

while(1)

{

if(USART_RX_STA&0x8000)

{

printf("\r\n您发送的消息为:\r\n\r\n");

len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度

SendBytes(USART_RX_BUF,len);

//也可以用下面的发送

// SendStr(USART_RX_BUF);

// for(len=0;len<200;len++)

// USART_RX_BUF[len]=0;

printf("\r\n\r\n");//插入换行

USART_RX_STA=0;

}

}

}

hechao3225 · 发表于 2014-1-27 16:45:25

MARK.

正点原子 · 发表于 2014-1-28 11:25:38

谢谢分享

miaoguoqiang · 发表于 2014-2-6 21:37:44

刚刚的

冰是睡着的水 · 发表于 2014-2-6 23:20:35

回复【楼主位】贵在坚持:
---------------------------------
你的模拟串口，接受部分代码写的不好，没有采样，，直接延迟。。。建议采样频率为波特率的3-5倍。。

__小黑先生 · 发表于 2014-2-7 15:46:13

NVIC->ICER[EXTI15_10_IRQn >> 0x05] =
(uint32_t)0x01 << (EXTI15_10_IRQn & (uint8_t)0x1F);
楼主这个什么意思哈

2012lc · 发表于 2014-2-9 13:01:23

参考一下，谢谢分享

602647310 · 发表于 2014-2-11 12:24:34

楼主不错，顶起！

贵在坚持 · 发表于 2014-2-12 11:27:53

回复【6楼】__小黑先生:
---------------------------------
PA10上的下降沿将触发外部中断，这标志着“起始位0”的到来。在对应的中断服务程序中，会立即关闭该外部中断 NVIC->ICER[EXTI15_10_IRQn >> 0x05] =
(uint32_t)0x01 << (EXTI15_10_IRQn & (uint8_t)0x1F);，以防后续的“数据位”误触发本中断。接收完毕之后，打开外部中断NVIC->ISER[EXTI15_10_IRQn >> 0x05] =
(uint32_t)0x01 << (EXTI15_10_IRQn & (uint8_t)0x1F);

__小黑先生 · 发表于 2014-2-18 16:57:55

回复【9楼】贵在坚持:
---------------------------------
楼主你这函数哪学的呢
为什么我查函数库都没看到呢
还是寄存器版的才有？

lilanqing81 · 发表于 2014-2-22 15:29:58

回复【5楼】冰是睡着的水:

回复【楼主位】贵在坚持:
---------------------------------
你的模拟串口，接受部分代码写的不好，没有采样，，直接延迟。。。建议采样频率为波特率的3-5倍。。

---------------------------------
串口没有采样之说，不是频率信号。假设如果把串口波特率放慢到1秒一位，一个字节的数据按照1位起始，8位数据，1位停止，共需要10秒。
每个位（包括起始、停止）的数值是高或者低，都需要在这个位对应的秒时读取。

例如第3位为高电平，从第4秒到第5秒这一秒的时间中，任何时刻读取数值都可以。
但是只能读取一次，及时读取多次，也不能把后续读取的数值作为第4位，只有当第5秒和第6秒到来时，才能读取第4位。

楼主写的程序，我持赞成态度。
使用起始位的从低到高电平跳转上升沿，触发外部中断。
然后关闭外部中断，防止8位数据中出现的电平跳转再次触发中断。打乱下面的while部分。
再然后清除中断标志，使delay_us可以起作用，因为这个delay用的是系统滴答中断。
然后延迟30uS，此时取电平正好是第一位数据，取到第8次，数据取完，取第9次，取出停止位。

再然后就没什么好说的了。

我感觉最后两段话，开中断可以有，清中断标志就不必了。

贵在坚持 · 发表于 2014-3-3 11:54:17

回复【10楼】__小黑先生:
---------------------------------
库函数里有的 void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct) 这个函数里面的

wzytwh · 发表于 2014-6-9 15:55:16

菜鸟的程序，在中断里接收，其他程序咱们办。
应该用外部中断和定时器配合做

xiaobubuhuai · 发表于 2014-7-9 17:36:34

回复【11楼】lilanqing81:
---------------------------------
请问为什么"然后延迟30uS，此时取电平正好是第一位数据"？是将每有一条语句的执行时间计算进去了吗？就可以把起始位电平过度掉？觉得起始位也占104us的，至少延时104us后才会读取第一位数据....麻烦lilanqing81给解析一下~~谢谢~

ys19702 · 发表于 2014-7-11 16:03:15

谢谢楼主分享

xouou_53320 · 发表于 2014-7-11 17:11:18

感谢分享,版区有你更精彩!

shibusha · 发表于 2014-7-11 17:20:41

很好的，感谢分享

rainbow_hunter · 发表于 2014-7-16 16:24:30

我看到了德玛西亚····

shilang0304 · 发表于 2014-7-17 10:49:12

有人测试过这个历程吗？为什么我测试不好用呢？

shilang0304 · 发表于 2014-7-17 10:50:54

有人测试过此历程吗？我测试好像有点问题！

zhang818 · 发表于 2014-7-18 11:44:50

非常感谢，赶紧去测试。

xzh5508 · 发表于 2014-8-14 16:59:58

测试了这个程序，12个数据，前面8个数据正常，后面4个都不对！看来还要改进！

龙之谷 · 发表于 2014-11-19 15:30:58

学习一下思路

lsn10 · 发表于 2014-12-8 09:43:21

楼主，我想请教一下，为什么你这个程序，接收端口只能用PA10？
我试了一下，改一下程序，用别的端口接收就不行呢？

heishadow · 发表于 2014-12-10 12:00:59

最好用定时器来配合GPIO来实现串口才更稳定

伙计cp · 发表于 2014-12-29 15:28:06

回复【6楼】__小黑先生:
---------------------------这个你知道什么意思了吗？？

伙计cp · 发表于 2014-12-29 16:23:37

为什么我用PB.12接收就是不行，，就是接收不了呢，，谁能解释一下吗

crossok · 发表于 2015-1-7 16:41:36

楼主，你好，程序确实可用，我在测试时误打误撞，发现一个问题
//GPIOA.10 中断线以及中断初始化配置下降沿触发
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource10);
这条语句不调用的时候，一样能进入中断，是怎么回事呢

__小黑先生 · 发表于 2015-1-10 22:30:19

回复【26楼】伙计cp:
---------------------------------
嗯嗯 ICER 是中断失能寄存器那句话意思就是失能寄存器

as564335sa · 发表于 2015-1-10 22:45:16

为什么不用定时器的捕获输入作为rx，比较输出作为tx，这样只需要根据波特率设置计时了吧，一个中断就可以了吧

zengzhiwei · 发表于 2015-4-8 01:16:54

楼主好厉害，，

shurongcheung · 发表于 2015-4-8 21:10:34

看见“德玛西亚”，我马上醉了

这就是个名字 · 发表于 2015-5-2 16:02:28

回复【30楼】as564335sa:
---------------------------------
对你这个想法新鲜，能比较详细的说下你的思路么，如果用输出比较作为TX的话，你的数据怎么发送，
TX 这个还是用通用的IO口就行了

as564335sa · 发表于 2015-5-2 20:06:40

回复【33楼】这就是个名字:
---------------------------------
这个我只在430中用过，因为工作用的430，首先如果使用这种方法，得根据时钟和波特率设置好1个bit的时间，也就是捕获和比较中断的时间，发送的话，定义一个16bit变量txd，然后将要发送的8bit数据插入起始位和停止位比如一个起始位一个停止位，就变成了10bit数据送给16位变量txd，开启比较中断，然后只需要在比较中断中按顺序判断txd的每一位，高就输出高，低就输出低，直到10个bit发送完毕即可关闭比较输出，一个字节就发送完成了。TX可以用通用IO也可以用比较输出引脚，具体情况而定。

as564335sa · 发表于 2015-5-2 20:15:56

回复【33楼】这就是个名字:
---------------------------------
接收的时候，平时开启捕获模式，当捕获到第一个起始位的时候立刻切换为比较模式，比较中断时间由波特率而定，每次比较中断接收一个bit，接收完了再切回捕获等待下一次接收就行了，不知道你懂没懂

善良的二哥 · 发表于 2015-5-5 16:26:26

mark一下！

coc08 · 发表于 2015-8-21 14:59:58

if((USART_RX_STA&0x8000)==0)
  {
   if(USART_RX_STA&0x4000)
{
  if(tmp!=0x0a) USART_RX_STA=0;
  else USART_RX_STA |=0x8000;
哥，你串口模块寄存器都用上了哇！这还叫普通IO口转串口吗？我也是菜鸟，不知道说的对不对

NE558 · 发表于 2016-1-5 14:07:34

不解求解答如何延时不是在那里死等呢？

709200451 · 发表于 2016-6-12 09:28:32

好东西加以改进就是更好啦，谢谢！！

杂牌电子 · 发表于 2016-6-12 17:26:43

接受部分处理不是很好，感谢分享

贵在坚持 · 发表于 2017-4-1 14:29:24

coc08 发表于 2015-8-21 14:59
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)
  {
    if(USART_RX_STA&0x4000)
 {
...

USART_RX_STA只是原子哥例程里的一个变量而已，不是寄存器，刚开始学stm32时做的，确实很多不成熟的地方。

shibusha · 发表于 2017-4-1 16:05:35

感谢分享

750273008 · 发表于 2017-4-20 22:15:53

//发送函数
void USART_TX(u8 TX_BUF)//普通io模拟usart TX脚
{
u8 i;//数据长度

//起始位触发
TX_pin=0;//TX脚电平
delay_us(bit_delay);
//8个数据位
for(i=0;i<8;i++)
   {
   if(TX_BUF&0X01)//低位先发
      {
      TX_pin=1;
      delay_us(bit_delay);
      }
      else
      {
      TX_pin=0;
      delay_us(bit_delay);
      }
   TX_BUF=TX_BUF>>1;//取下一个
   }
//发送完成
TX_pin=1;

// delay_us(bit_delay);//1个停止位
delay_us(bit_delay*1.5);//1.5倍停止位
// delay_us(bit_delay*2);//2倍停止位
}