uartmoni.c

单片机通用模拟串口C程序

/********************************************************************************
函数功能:单片机通用模拟串口C程序
*********************************************************************************/
// UART.C
// 通用模拟串口程序
// 资源需求：一个硬件计数器，两个I/O口
// 硬件计数器的计数时间设定为三倍波特率
// 定义的两个I/O口，用于发送和接收，分别用在receive（）和transmit（char）中
// 设立了专门的接收缓冲区，用于存储接收数据
// 注意：必需根据波特率来设定定时器；
// 每次通信开始必须调用初始化函数init_uart()

//**********************管脚定义、库函数声明************************

#include <reg51.h>
#include <stdio.h>

//***********************端口定义***********************************
sbit RXD3=P1^0;
sbit TXD3=P1^1;

//***************************变量声明*****************************

#define IN_BUF_SIZE 10           //输入缓冲区长度定义
#define TRUE 1
#define FALSE 0

static unsigned char inbuf[IN_BUF_SIZE];  //输入缓冲区
static unsigned char qin = 0;
static unsigned char qout = 0;
static char flag_rx_waiting_for_stop_bit;
static char flag_rx_off;
static char rx_mask;
static char flag_rx_ready;
static char flag_tx_ready;
static char timer_rx_ctr;
static char timer_tx_ctr;
static char bits_left_in_rx;
static char bits_left_in_tx;
static char rx_num_of_bits;
static char tx_num_of_bits;
static char internal_rx_buffer;
static char internal_tx_buffer;
static char user_tx_buffer;

//*********************与硬件有关的函数声明****************************************

bit get_rx_pin_status();                       //1.返回接收管脚返回的值（0或1）
void set_tx_pin_high(void);                    //2. 发送管脚置高，输出1
void set_tx_pin_low();                        //3.发送管脚置低，输出0
void timer_set();                             //4. 设置定时器的值为波特率的三倍
void set_timer_interrupt();                     //5. 使能定时器中断
void  idle();                                //6.等待端口输入时，执行，根据具体应用进行修改

//**********************声明与硬件无关的函数*************************************

void flush_input_buffer( void );                  // 清空接收缓存区
char kbhit( void );                             // 判断数据是否正常接收
char get_char( void );                          // 从接收缓存区读出一个数据
void turn_rx_on( void );                        // 启动接收函数
void turn_rx_off( void );                        // 结束接收函数
extern void put_char( char );                     // 向发送端发送一个数据.
void timer_isr(void);                          //中断处理函数

/*********************************************************************************
函数名称：set_tx_pin_high
功能说明：置串口发送端口为高，与硬件有关
***********************************************************************************/

void  set_tx_pin_high( void)
{
	TXD3=1;
}

/************************************************************************************
函数名称： set_tx_pin_low
功能说明： 置串口发送端口为低，与硬件有关
********************************************************************************/

void set_tx_pin_low( void)
{
	TXD3=0;
}

/****************************************************************
函数名称：get_rx_pin_status
功能说明： 返回接收端口的状态，高为1，低为0，与硬件有关
******************************************************************/

bit get_rx_pin_status()
{
	return(RXD3);
}

/****************************************************************
函数名称： timer_set
功能说明： 设置定时器工作状态，与硬件有关
****************************************************************/

void timer_set()
{
	TMOD=0x22;  //定时器1为工作模式2(8位自动重装)，0为模式2(8位自动重装)
	
	PCON=0x00;

　TR0=0;        //在发送或接收才开始使用

　TF0=0;

　TH0=(256-96);  //9600bps 就是 1000000/9600=104.167微秒 执行的timer是

//104.167*11.0592/12= 96

　TL0=TH0;

　ET0=1;

}

/*********************************************************
函数名称： set_timer_interrupt
功能说明： 打开定时器中断允许，与硬件有关
*********************************************************/

void set_timer_interrupt()
{
	EA=1;
}

/******************************************************************************
函数名称： IntTimer0
功能说明： 定时器中断函数，与硬件有关，但不做处理，直接调用通用中断处理函数
******************************************************************************/

void IntTimer0() interrupt 1
{
	timer_isr();              //调用中断处理函数
}

//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： idle
//  功能说明： 等待定时器中断时的执行程序，与具体应用有关
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void idle()
{

}

//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： timer_isr
//  功能说明： 中断处理函数，与硬件无关，通用函数
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void timer_isr(void)        /*中断服务程序*/
{
	char mask, start_bit, flag_in;

//发送程序
	if ( flag_tx_ready )
		{
			if ( --timer_tx_ctr<=0 )
				{
					mask = internal_tx_buffer&1;
					internal_tx_buffer >>= 1;
					if(mask) {set_tx_pin_high();}
					else	{set_tx_pin_low();}
					timer_tx_ctr = 3;
			
					if(--bits_left_in_tx<=0)
						{flag_tx_ready = FALSE;}
				}
		}

// 接收程序
	if ( flag_rx_off==FALSE )
		{
			if ( flag_rx_waiting_for_stop_bit )
				{
					if ( --timer_rx_ctr<=0 )
						{
							flag_rx_waiting_for_stop_bit = FALSE;
							flag_rx_ready = FALSE;
							internal_rx_buffer &= 0xFF;
							if ( internal_rx_buffer!=0xC2 )
								{
									inbuf[qin] = internal_rx_buffer;
									if(++qin>=IN_BUF_SIZE)	{qin = 0;}
								}
						}
				}
			else                            // rx_test_busy接收忙
				{
					if ( flag_rx_ready==FALSE )
						{
							start_bit = get_rx_pin_status();
							// 判断起始位
							if(start_bit==0)
								{
									flag_rx_ready = TRUE;
									internal_rx_buffer = 0;
									timer_rx_ctr = 4;
									bits_left_in_rx =rx_num_of_bits;
									rx_mask = 1;
								}
						}
					else
						{
							if(--timer_rx_ctr<=0)
								{
									timer_rx_ctr = 3;
									flag_in =get_rx_pin_status();
									if ( flag_in )
										{
											internal_rx_buffer |= rx_mask;
										}
									rx_mask <<= 1;
									if ( --bits_left_in_rx<=0 )
										{
											flag_rx_waiting_for_stop_bit = TRUE;
										}
								}
						}
				}
		}
}

//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： init_uart
//  功能说明： 初始化异步串口，与硬件无关，通用函数
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void init_uart( void )
{
	flag_tx_ready = FALSE;
	flag_rx_ready = FALSE;
	flag_rx_waiting_for_stop_bit = FALSE;
	flag_rx_off = FALSE;
	rx_num_of_bits = 10;
	tx_num_of_bits = 10;

　set_tx_pin_low();
	timer_set();
	set_timer_interrupt();               // 使能计时器中断
}

//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： get_char
//  输入参数： 无
//  输出参数： ch，接收数据
//  功能说明： 接收一个字节，与硬件无关，通用函数
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

char get_char( void )
{
	char ch;
	do
	{
		while ( qout==qin )
		{
			idle();
		}
		ch = inbuf[qout] & 0xFF;
		if ( ++qout>=IN_BUF_SIZE )
			{
				qout = 0;
			}
	}
	while ( ch==0x0A || ch==0xC2 );
	return( ch );
}

//-----------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： put_char
//  功能说明： 接收一个字节，与硬件无关，通用函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------

void put_char( char ch )
{
	while ( flag_tx_ready );
	user_tx_buffer = ch;
	// 唤醒串口
	timer_tx_ctr = 3;
	bits_left_in_tx = tx_num_of_bits;
	internal_tx_buffer = (user_tx_buffer<<1) | 0x200;
	flag_tx_ready = TRUE;
}

//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： flush_input_buffer
//  功能说明：初始化缓冲区，与硬件无关，通用函数
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void flush_input_buffer( void )
{
	qin = 0;
	qout = 0;
}

//-----------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： kbhit
//  功能说明： 判断接收指针与发送指针是否相等，与硬件无关，通用函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------

char kbhit( void )
{
	return( qin!=qout );
}

//-----------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： turn_rx_on
//  功能说明： 开始接收，与硬件无关，通用函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------

void turn_rx_on( void )
{
	flag_rx_off = FALSE;
}

//-----------------------------------------------------------------------------------------
//  函数名称： turn_rx_off
//  功能说明： 停止接收，与硬件无关，通用函数
//-----------------------------------------------------------------------------------------

void turn_rx_off( void )
{
	flag_rx_off = TRUE;
}

;************************************************************