2020年03月23日 | 模拟串口--基于STM8普通IO口的模拟串口驱动程序

标准串口通讯数据的格式为：起始位(1) + 数据位(8) + 校验位(1) + 停止位(1)

串口通讯另外一个重要的的部分是设置波特率，波特率就是1秒钟内串口所传输的Bit(位)数。

关于采样频率：为了较小读取或者发送串行数据的误差，我们采取了在N（我用的是4次）次中断中，取固定位置的读取的数据。

我以stm8中9600波特率计算的过程为例：（1秒钟传输9600位）

可以计算出传输1位所需要的时间 T1 = 1/9600 约为104us

由此可知，发送一位数据，定时器中断的时间间隔应为 104/4 = 26us(4倍采样频率)

stm8 内部晶振频率为16M，我采用8分频也就是2M，故MCU震荡周期为 1/2M = 0.5us

由上面的计算我们可以知道要发送一位数据，定时器中断的初值应设为为 26/0.5 =52

以上为相关数据的计算过程，下面是模拟串口驱动程序和注释：

定时器中断与IO口配置：

void TIM3_Configuration(void)

{

  TIM3_DeInit();

  TIM3_TimeBaseInit(TIM3_PRESCALER_8,52);        //52  104

  TIM3_ITConfig(TIM3_IT_UPDATE ,ENABLE);  

  TIM3_ARRPreloadConfig(ENABLE);

  TIM3_Cmd(ENABLE);                                                //DISABLE TIM3_Cmd(DISABLE)

}

//模拟串口引脚定义

#define SIM_UART_TX_PORT               GPIOC

#define SIM_UART_TX_PIN                GPIO_PIN_2

#define SimUartTxHigh()                (SIM_UART_TX_PORT->ODR |= (u8)(SIM_UART_TX_PIN))    

#define SimUartTxLow()                 (SIM_UART_TX_PORT->ODR &= (u8)(~SIM_UART_TX_PIN)) 

#define SIM_UART_RX_PORT               GPIOC

#define SIM_UART_RX_PIN                GPIO_PIN_3

#define SimUartRxStatus()              (SIM_UART_RX_PORT->IDR & SIM_UART_RX_PIN)

GPIO_Init(SIM_UART_RX_PORT, SIM_UART_RX_PIN,GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT);       

GPIO_Init(SIM_UART_TX_PORT, SIM_UART_TX_PIN,GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);     

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "stm8s.h"

#include "global.h"

//默认采样频率为4倍  一下为16M晶振 8分频 后计数器的装载值

//9600B 104us发送一位  4倍采样频率 故为26us发送一位

#define  SIM_BAUDRATE_9600     52  

#define  SIM_BAUDRATE_4800     104

#define  SIM_BAUDRATE_2400     208

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

u8 RxByteIndex;        //接收字节索引

u8 RxSampFreq;         //采样频率控制 1/4

u8 TxXKCnt = 3;        //需要发送数据包的字节数

u8 SimUartRxBuff[10];  //接收数据包缓冲

u8 SimUartTxBuff[10] = {0x55, 0xaa, 0x66};

bool IsSimUartRxFinish;//是否接收完成标志

bool IsSimUartRecv;    //模拟串口是否处于接收状态

/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

/* Public functions ----------------------------------------------------------*/

void InterruptSimUart(void);

static void Drv_SimUartTxByte(void);

static void Drv_SimUartRxByte(void);

/*******************************************************************************

#Function      :   InterruptSimUart 

#Description   :   模拟串口中断调用程序  切换发送与接收

#Parameter     :   NULL

#Return        :   NULL

#AuthorAndData :   huangzhigang 20141013

*******************************************************************************/

void InterruptSimUart(void)

{

   if(IsSimUartRxFinish)   //接收完成后立刻发送数据  也可以自己定义什么时候发送数据

   {     

      IsSimUartRxFinish = FALSE;

      IsSimUartRecv = FALSE;

   }

   if(IsSimUartRecv)

   {

      Drv_SimUartRxByte();

   }

   else

   {

      Drv_SimUartTxByte();

   }

}

/*******************************************************************************

#Function      :   Drv_SimUartRxByte 

#Description   :   模拟串口接收函数

#Parameter     :   NULL

#Return        :   NULL

#AuthorAndData :   huangzhigang 20141013

*******************************************************************************/

static void Drv_SimUartRxByte(void)

{

    static u8 RxBitNum;    //接收位计数

    static u8 Verify;      //校验码

    static u8 OverTime;    //接收超时计数

    static u8 s_u8Rxbuff;  //一字节接收缓存

    if(SimUartRxStatus())

    {

        OverTime++;

    }

    else 

    {

         OverTime = 0;

    }

    if(OverTime > 44)

    {

        OverTime = 45;

        RxByteIndex = 0;

        RxBitNum = 0;

    }

    if((SimUartRxStatus()) && (RxBitNum == 0))

    {

        RxSampFreq = 0;

    }

    else 

    {

       ++RxSampFreq;   

    }

    if(RxSampFreq == 1)

    {

        if(RxBitNum == 0)                                           //低电平，起始位bit0

        {

            if(!SimUartRxStatus())                                  

            {

                Verify = 0;

                s_u8Rxbuff = 0;

                RxBitNum++;

            }

        }

        else if((RxBitNum > 0) && (RxBitNum < 9))                   //数据位  bit1~8

        {

            if(SimUartRxStatus())                                   //高电平

            {

                s_u8Rxbuff = s_u8Rxbuff | (0x01 << (RxBitNum -1));

                Verify++;

            }

            RxBitNum++;

        }

        else if(RxBitNum == 9)                                      //校验位  bit9

        {

            RxBitNum++;

            if(Verify & 0x01)

            {

                if(SimUartRxStatus()) {RxBitNum = 0;}               //奇校验

            }

            else

            {

                if(!SimUartRxStatus()) {RxBitNum = 0;}       

            }

        }

        else if(RxBitNum == 10)                                     //停止位 bit10 

        {

            if(SimUartRxStatus())                                       

            {

                RxBitNum = 0;

                if(RxByteIndex == 0)                                //头码1为0X55

                {

                    if(s_u8Rxbuff == 0x55)

                    {

                        SimUartRxBuff[RxByteIndex] = s_u8Rxbuff;

                        RxByteIndex++;

                    }

                    else

                    {

                        RxByteIndex = 0;

                    }

                    //TEST  测试  接收到一字节数据后马上回复 

//                    IsSimUartRxFinish = TRUE;

                }

                else if(RxByteIndex == 1)                           //头码2为0Xaa

                {

                    if(s_u8Rxbuff == 0xaa)