I/O口模拟串口通信需要注意哪些事项呢

UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
  一、串口传输协议

1. 传输方式

串口通信的数据由发送设备通过自身的TXD接口传输到接收设备得RXD接口， 一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。
每一个字符的前面都有一位起始位(低电平)，字符本身由8位数据位组成，接着字符后面是一位校验位(检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位)，最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位，停止位和空闲位都规定为高电平。具体如下图所示。
实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关，波特率越高，宽度越小，在进行传输之前，双方一定要使用同一个波特率设置。





波特率

波特率：每秒钟传输的数据位数(bit)。
波特率的单位是每秒比特数(bps)，串口典型的传输波特率600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps等。
以波特率9600bps为例：1秒钟传输9600位(bit)数据，所以传输1位(bit)数据需要1000000us/9600=104us。
空闲位

空闲位：处于逻辑“1”状态，高电平，每个字符之间都会有一段空闲位，表示当前线路上没有数据传输。
起始位

起始位：处于逻辑”0”状态，低电平，表示数据传输的开始。
数据位

数据位：一般是8位数据位，传输有效数据。
校验位

校验位：校验方法有奇校验(odd)、偶校验(even)以及无(noparity)，用来校验数据传送的正确性。
停止位

停止位：一个字符数据的结束标志，可以是1位、1.5位、2位的高电平，表示数据传输的结束。
二、I/O口模拟串口通信----延时法

这次以波特率9600bps，1位起始位，8位数据位，无校验位，1位停止位的传输方式为例，实现模拟串口通信。
具体程序如下：
Uart1sim.c


#include "Uart1sim.h"       
#include "delay.h"


void Uart1sim_GPIO_Config(void)        //模拟串口引脚配置初始化
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 使能PD端口时钟
       
        //UART1SIM_TX   PB.5
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 ;       
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PD端口
  GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);         
        //UART1SIM_RX   PB.6
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PA10
}


/*
        功能：模拟串口发送
        参数：data---要发送的数据
*/
void Uart1sim_Txout(u8 data)                //模拟串口发送
{
          unsigned char i;
          UART1SIM_TX(1);//空闲---高电平
          delay_us(RATE9600);
          UART1SIM_TX(0);//起始位---低电平
          delay_us(RATE9600);
          for(i=0x01;i!=0;i<<=1)//8位数据位
          {
                if(i&data) UART1SIM_TX(1);
                else       UART1SIM_TX(0);
                delay_us(RATE9600);
          }
          UART1SIM_TX(1);//停止位---高电平
          delay_us(RATE9600);
}


/*
        功能：模拟串口接收
        参数：*data存储接收到数据的地址
        返回值：1---接收，0---未接收
*/
u8 Uart1sim_Rxout(u8* data)                //模拟串口接收
{
        unsigned char i=0,Rxdata;
        if(UART1SIM_RX==0)//起始位
        {
                delay_us(RATE9600);
                for(i=0x01;i!=0;i<<=1)
                {
                        if(UART1SIM_RX==1)         Rxdata|=i;
                        else                               Rxdata&=~i;
                        delay_us(RATE9600);
                }
                *data=Rxdata;
                return 1;
         }
         return 0;
}


Uart1sim.h
#ifndef __UART1SIM_H
#define __UART1SIM_H


#include "stm32f10x.h"


#define RATE9600 (1000000/9600)   //1s=1000ms=1000000us


#define UART1SIM_RX          GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)
#define UART1SIM_TX(a)        if (a)       
                                                GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
                                                else   
                                                GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)
                                                                               
void Uart1sim_GPIO_Config(void)        ;
void Uart1sim_Txout(u8 data);
u8 Uart1sim_Rxout(u8* data);               


#endif


注意1： 利用延时的方法模拟串口通信，有一些弊端，当程序的中断时间过长的时候，收发都会有影响。
注意2： 由于接收是引脚的低电平检测触发，当程序的运行周期过长的时候，有可能出现接收不到的现象。