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如何利用软件模拟的方法去实现串口收发的功能呢

如何利用软件模拟的方法去实现串口收发的功能呢？串口收发有哪几种通讯方式呢？

回帖（1）

李慧

2021-12-14 13:52:38
由于项目系统功能版本升级，需要开发一个带有串口收发的功能，但是硬件串口已经全部使用，发现还剩余部分普通gpio口可以使用，故打算采用软件模拟的方法实现该功能；
很久以前使用过51单片机来实现过类似功能，现在首次使用stm32来实现该功能；先借鉴一些网上的demo；
产品的代码初始框架不是我自己搭建的，下回轮到我来搭，一定一定用操作系统来完成，要不然资源的配置，考虑太多，真的麻烦死了；

1.阻塞的通讯

阻塞式通讯

51单片机，是没有操作系统的，并且定时器也是非常的有限的；所以再模拟iic通讯，或者模拟SPI，或者模拟串口uart通讯的时候，通讯是需要delay来延时（delay函数）的位置；延时函数往往是让系统空闲下来等待做不其他事情，很浪费系统的时间资源（这种等待占用了系统时间做“无用之事”，具“阻塞”作用）；比如下方这个：使用定时器来计时！
｛这个算是稍微高级一点的延迟处理（比单纯的i--好），这个只要将其优先级别放到最低，既可实现不影响中断的处理！｝





2 非阻塞式通讯-发送操作

就是我通讯需要的延时不占用系统空闲时间：她需要通讯时，正常通讯，当到达该延时的时刻时，把cpu交给其他任务执行（执行其他任务也需要耗费一些时间的），到继续通讯后，自己得到获取处理权限，继续执行。。。
这是很多操作系统可以完成最基本功能；
由于我的代码框架已经基本固定死了，现在在单片机用基本定时器来完成这样的事情。。。。即完成非阻塞式通讯！
（1）定时器开启如下：











（2）调用发送函数：

UART4_Send_Buf（...）；//注意STM32F103C8t6是没有串口4的！！！这是虚拟串口！！










（3）调用的发送函数里面开启了定时器，所以接下来将在定时期中断中进行发送操作






发送函数模拟了串口的时序：开始-发送-结束
发送完一个字节，然后从缓冲区callback()，调用下一个字节进行传输！





代码段如下：

static void send_remain_byte(void)
{
if(VirtualUart.send_cnt>=VirtualUart.send_max)
{
VirtualUart.send_flag=0;//发送完毕
}
else
{
VirtualUart.TXREG=VirtualUart.sendbuff[VirtualUart.send_cnt++];
//Tx_Pin=0; //产生START信号
}
}
/**************************实现函数********************************************
*函数原型:void UART4_Send_Buf(unsigned char *buf,unsigned char len)
*功　　能:通过模拟出来的串口-UART4 发送几个字节 的数据
unsigned char *buf  存放数据的数组指针
unsigned char len   要发送的字节数
*******************************************************************************/
void UART4_Send_Buf(unsigned char *buf,unsigned char len)
{
unsigned char i ;
for(i=0;i{
VirtualUart.sendbuff=*buf;
}
VirtualUart.send_cnt=0;//清除所得的数据大小
VirtualUart.send_max=len;//长度
VirtualUart.send_flag=1;//开始发生
VirtualUart.send_mode=1;//模式为非阻塞方式
TIM4->CR1|=0x01;    //使能定时器4
flag_firstBitGet=1;
}
//TIM4定时器里调用
static u8 tim_send_byte(void (*Callback)(void))
{
static int sendidx=0;
if(flag_firstBitGet)
{
flag_firstBitGet=0;
if(Callback!=NULL)  //还有数据-->有多个字节要发送,调用回调函数继续发送下一个字节
Callback();
else
VirtualUart.send_flag=0;//没数据了
}
if(sendidx==0)
{
sendidx++;
Tx_Pin=0; //产生START信号
}
elseif(sendidx<=8)//DATA 1,2,3...8
{
sendidx++;
Tx_Pin=VirtualUart.TXREG&0x01;
VirtualUart.TXREG>>=1;
} else if(sendidx==9)
{ //STOP
Tx_Pin=1;
sendidx++;
}
else if(sendidx==10)
{//STOP的发送完毕了
sendidx=0;
if(Callback!=NULL)  //还有数据-->有多个字节要发送,调用回调函数继续发送下一个字节
Callback();
else
VirtualUart.send_flag=0;//没数据了
return 0;//返回0-完整的一个字节传输完成
}
return 1;//返回1-正在传输字节过程中-busy
}
//定时器4中断服务程序
void TIM4_IRQHandler(void)   //TIM4中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM4更新中断发生与否
{
tim4Counts++;
TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);  //清除TIMx更新中断标志
LED1=!LED1;
if(VirtualUart.send_mode) //发送模式：非阻塞
{
if(tim_send_byte(send_remain_byte)==0)//=0说明发送结束
{
if(VirtualUart.send_flag==0)//发送处在结束状态
TIM4->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;//关闭定时器
TIM4->CNT=0;//清除定时器计数的数值
}
}
//else //
//{
//if(tim_send_byte(NULL)==0)
//{
//TIM4->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;//关闭定时器
//TIM4->CNT=0;//清除定时器计数值
//}
//}
}
}
3 非阻塞式通讯-发送操作
这也不难作，来来回回就是有点绕
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