基于51系列單片機的通用軟件UART的實現
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表格 1不同波特率對應的定時器初值
由于該通用軟件UART發送和接收過程中使用的是同一個定時器，因此是一個半雙工的軟件UART。在軟件中利用宏定義和條件編譯實現了根據用戶需要對數據幀的格式和波特率進行設置，提高了軟件的可移植性。
發送
發送過程采用的是單片機主動控制I/O端口，根據設置好的數據幀格式將數據發送出去，在發送過程中為保證每個發送位的發送時鐘相同而將其它無關中斷關閉。首先，設定定時器為定時初值，啟動定時器，關閉其它無關中斷，然后開始發送數據幀；發送完起始位space之后，通過循環結構將移位寄存器中的數據按照從低到高的順序發送出去，同時計算數據的奇偶校驗位，并在發送完數據位之后發送出去，最后發送停止位mark；關閉定時器，開放中斷，一幀數據發送結束。發送流程圖見圖2。
接收
接收過程利用單片機的外部中斷實現。將中斷源的觸發方式設置為下降沿觸發，當出現中斷時在中斷處理程序中接收數據，并將數據放入提前設定的緩沖區內，等待單片機將數據讀取。在數據讀取的過程中，為了保證數據讀取的正確性，必須在每個數據位的中間進行數據采樣。在主程序中設置外部中斷的觸發方式，并將該中斷設置為高優先級以保證連續接收數據，然后等待外部中斷產生；在中斷處理程序中，首先設置定時器初值，啟動定時器，關閉其它無關中斷；然后等待一個半位時鐘，使采樣點落在第一個數據位的中間位置，接著通過循環結構將數據讀入移位寄存器，同時計算奇偶校驗位，接收完畢后如果奇偶校驗正確則將數據放到數據緩沖單元中，否則棄之不用；最后關閉定時器，恢復中斷。接收流程圖見圖3。
在接收和發送的過程中需要注意的問題是中斷響應時間校準、計數定時器T/C的溢出校準和實時讀取。為了能夠及時、連續、準確的發送和接收數據幀，在實際的應用過程中需要對定時器初值進行相應的調整，并且在發送和接收的過程中要將無關的中斷關閉。
4 結論
本文實現的通用軟件UART在多個工程項目中得到應用，并且經過多次改進使之具有了較好的可移植性，加快了系統的開發速度，可以應用在各種51系列的單片機中，并且達到了降低應用系統硬件開銷、提高單片機資源利用率的目的。是一種值得推廣的系統設計思想。
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