2020年03月23日 | STM8 普通IO配置模拟串口输出

刚接到上级的需求，由于stm8的串口资源较少，需要在原来工程的基础上加多一个io来输出串口数据。串口在每个学习单片机的人来说都是耳熟能详的东西。没有串口基础的同学建议先去学习串口知识点再来阅读。

首先我们知道串口数据配置里面包含：波特率、流控、数据起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。针对本人经常选的配置为：

数据起始位默认都是1。数据实体如下：

由于本人选用波特率为115200 bps ，通过计算器算出每发送一位需要8.68us。这是一个非常低延时的值，这时候就要考虑写一个高精度的短延时的函数。那么问题来了，现在每次一个语句都是以微秒为单位的，任何写多一个语句和写少一个语句都会影响到这个延时函数，计算起来相当复杂。（去年自己写过高精度延时函数，但是是针对stm8在时钟频率是2mhz，且函数参数单位是1.5us的，但是最小延时只能是21us，无法把延时降到8.68us左右当时写出这个延时函数花费1-2天的时间去测试和验证，测试起来比较繁琐和麻烦）

为了更快更有效的完成这个需求，本人采取扫描方式来找到自己想要的延时时间。前提要先写好io模拟串口驱动，本人在stm8平台上对PD3做串口输出。

普通io模拟串口驱动分别写在了一个c文件和h文件中：

.C:

#include "analog_uart.h"

uint16_t ANALOG_TICK_N = 1;// 115200bps：18 ，9600bps：270

void analog_uart_init(void) {    //初始化

    GPIO_Init(TXD_PORT, TXD_PIN,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

}

inline void bxxx_delay(void) {   //延时值作为波特率需要的延时时间函数

    for(uint16_t i = 0; i < ANALOG_TICK_N ; ++i) {

        asm("nop");

    }

}

static inline void TXD_Write(uint8_t i) { //io 输出高或低电平

    if(i == 0) {

        TXD_PORT->ODR &= (uint8_t)(~TXD_PIN);

    } else {

        TXD_PORT->ODR |= (uint8_t)TXD_PIN;

    }

}

static void sent_byte(uint8_t byte) { // 模拟串口输出1个字节

    uint8_t i = 8;

    TXD_Write(0);

    bxxx_delay();

    while(i--) {

        TXD_Write((uint8_t)(byte&0x01));

        bxxx_delay();

        byte = byte >> 1;

    }

    TXD_Write(1);

    bxxx_delay();

} 

void analog_uart_sent_data(uint8_t * data,uint16_t size) { // 模拟串口输出字符串

    uint16_t i = size;

    while(i--) {

        sent_byte(*data);

        ++data;

        bxxx_delay();

    }

}

void print_tick_num(void) {  //打印延时值出来，通过应用端对延时值做递增，在串口助手查找延时值

    uint8_t buf[10] = "N:";

    uitoa(ANALOG_TICK_N,(char *)buf+2);

    analog_uart_sent_data(buf,strlen((char *)buf));

}

/***

 * Description : 将无符号整数转为字符串.

 * Arguments   : val     待转换的整数.

 *               str     转换后字符串储存的数组指针.

 * Returns     : 返回转换后的指针.

 * Caller      : Application.

 * Notes       : None.

 *******************************************************************************

 */

static char* uitoa(uint32_t val, char *str)

{

    uint32_t power,j;

    char *p = NULL;

    if (str != NULL)

    {

        p = str;

        j = val;

        for (power = 1; j >= 10; j /= 10)

        {

            power *= 10;

        }

        for (; power > 0; power /= 10)

        {

            *p++ = '0' + val / power;

            val %= power;

        }

        *p = '';

        p = str;

    }

    return p;

}

.H:

#ifndef ANALOG_UART_H

#define ANALOG_UART_H

#include "stm8s.h"

#include

#define TXD_PORT  GPIOD

#define TXD_PIN   GPIO_PIN_3

extern uint16_t ANALOG_TICK_N ;

void analog_uart_init(void); // 初始化

void bxxx_delay(void);

static void sent_byte(uint8_t byte) ;

void analog_uart_sent_data(uint8_t * data,uint16_t size);  //发送串口数据

static char* uitoa(uint32_t val, char *str);

void print_tick_num(void) ;    // 查看延时时间数

#endif

在主函数完成相关操作

#include .....

#include "analog_uart.h"

..

void main(void) {

    /*相关初始化*/

    .....

    analog_uart_init();

    .....

    while(1) {

        print_tick_num();

        analog_uart_sent_data("fangrn",6);

        delay_ms(10);

        ANALOG_TICK_N ++;

    }

}

测试结果如下图：

发现，当N等于16或17时，数据是比较稳定，而N等于18的时候数据已经有部分丢失。此时stm8选择LSI内部时钟16Mhz的，当时测试的时候用的是LSI内部时钟4Mhz，结果没找到自己想要的延时。于是选择使用16MhzLSI，就找到延时值为16或17是存在于115200bps中。随着n不断增加，波特率就越低，最后会到一个无法打印出数据的时候。证明已经找不到自己想要的延时时间了。其实这种情况是不容乐观，因为LSI时钟其实并不稳定，单独测试的没问题，把它注入到较大的应用程序常常会部分乱码，因此建议降低波特率做开发，本人最后选择降低到9600bps进行扫描，9600bps算出来约104us。接下来对9600进行扫描

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当扫描到257时，数据逐渐稳定，此时是比较乐观的，可以看到不少数据是稳定正确，这个时候选择中间值就是最稳定的。因此本人选择270这个值来延时作为串口波特率9600输出数据，这样加入到应用程序中就比较稳定了。