一、串口传输协议
1. 传输方式
6 \/ K1 Y4 V( w! j# m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。

3 U9 n! c! X9 }# G% L5 r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。



1 M; t; d- |; E! ^波特率
: h  k* F. v7 C+ ^. O  i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。
8 \* E" F+ V  U1 f' F5 C8 V; ^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。
7 H* S8 Z) }# q7 C2 o; m
' f& O, P! q) a, G) B6 O空闲位
/ ^. I1 d% t# `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
! g# ~1 K( H1 _  W% m起始位：处于逻辑”0”状态，低电平，表示数据传输的开始。

, @' d% }! d7 F数据位
数据位：一般是8位数据位(低位在前，高位在后)，传输有效数据。
9 [! _% A# p( K5 q$ V# ~
: Z. V' @3 {0 K3 z6 c9 i校验位
: l! [2 ^3 Y4 ^, V$ I( ]: p2 s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。

6 H4 ?- f# c4 `: ^/ v7 j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。
. w' E6 `' ?8 z& t" N0 ]具体程序如下：
: r( a! M2 f7 R1 F/ ]3 T
5 x# t3 L' H+ ^7 N# Q: G, Y& B! MUart1sim.c

1. #include "Uart1sim.h"        
   6 Q! c5 U( W; p
2. #include "delay.h"
   
3. 
   ' e. H* h# l7 F2 W" P
4. void Uart1sim_GPIO_Config(void)        //模拟串口引脚配置初始化
   
5. {
   , o  [! r6 W$ W" w/ g6 s( Y+ ]
6.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
7.   RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 使能PD端口时钟
   
8.         
   & @4 }/ S, D% Z5 F# b
9.         //UART1SIM_TX   PB.5
   
10.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 ;        
    
11.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出   
    : S: G& a5 d; R8 T
12.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    . x! v8 Q4 R; ~( V0 M
13.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PD端口
    9 ]/ n7 R9 D" _4 f% q
14.   GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);         
    : M+ {% q6 \1 T+ [( g
15.         //UART1SIM_RX   PB.6
    
16.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    6 S- X: p; q; g  L
17.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    ( e$ W$ X: M" J) R9 `: n; b& x7 H
18.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PA10
    
19. }
    
20. 
    / _% G+ e, t+ Q4 m
21. /*
    
22.         功能：模拟串口发送
    9 M4 S% O) U+ v# Q" Q
23.         参数：data---要发送的数据
    ; h2 ]! ^  v& j: m; I
24. */
    
25. void Uart1sim_Txout(u8 data)                //模拟串口发送
      k3 \  a& i" t6 n" A4 S6 x# ]2 v
26. {
    ! ?, e2 `& f# B. C& V
27.           unsigned char i;
    
28.           UART1SIM_TX(1);//空闲---高电平
    1 k9 w( J+ L5 s& X* F0 {9 s
29.           delay_us(RATE9600);
    
30.           UART1SIM_TX(0);//起始位---低电平
    
31.           delay_us(RATE9600);
    
32.           for(i=0x01;i!=0;i<<=1)//8位数据位
    + v4 s; `" i  X$ [9 P
33.           {
    
34.                 if(i&data) UART1SIM_TX(1);
    
35.                 else       UART1SIM_TX(0);
    + p7 e  u- E; g" e
36.                 delay_us(RATE9600);
    
37.           }
    
38.           UART1SIM_TX(1);//停止位---高电平
    
39.           delay_us(RATE9600);
    # M) Y7 @2 U8 g4 r' Z' A% k
40. }
    1 S$ Q9 r4 M2 J. Q# ?
41. 
    
42. /*
    : N  s# M( q  |* U- \
43.         功能：模拟串口接收
    ; S- }& v# J; `1 M) Y/ T* [6 f, O
44.         参数：*data存储接收到数据的地址
    3 _: z7 m+ F7 b% q
45.         返回值：1---接收，0---未接收
    5 _+ }8 p- S3 u8 d9 c
46. */
    
47. u8 Uart1sim_Rxout(u8* data)                //模拟串口接收
    
48. {
    
49.         unsigned char i=0,Rxdata;
    
50.         if(UART1SIM_RX==0)//起始位
    
51.         {
    4 N3 ^0 R2 M1 p4 [: K
52.                 delay_us(RATE9600);
    
53.                 for(i=0x01;i!=0;i<<=1)
    
54.                 {
    
55.                         if(UART1SIM_RX==1)         Rxdata|=i;
    % Q3 E2 J' b7 X/ H' X- J1 _2 f
56.                         else                               Rxdata&=~i;
    / ~& {, W0 x, ~
57.                         delay_us(RATE9600);
    ' C) p, X$ M  ?# W! S! ~
58.                 }
    ' z! B; P4 z9 B4 r6 v# J
59.                 *data=Rxdata;
    
60.                 return 1;
    
61.          }
    + Y& z- P; Z, k9 A2 _0 d- k
62.          return 0;
    $ z; n1 y" ~8 x, F, p7 |9 a! r0 V
63. }

复制代码

Uart1sim.h

1. #ifndef __UART1SIM_H
   8 T7 i" F2 ~9 Z$ z: ~2 s  o
2. #define __UART1SIM_H
   
3. 
   0 ]; z* f/ j% G: G: u2 R* X5 J- u& B
4. #include "stm32f10x.h"
   ( f  [# e- r1 V( `5 r, E4 o$ w
5. 
   ) \6 g* t* l' v
6. #define RATE9600 (1000000/9600)   //1s=1000ms=1000000us
   9 {, T' ~! j/ Z  V# q7 i
7. 
   
8. #define UART1SIM_RX          GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)
   5 r8 A! T* V) w4 ?
9. #define UART1SIM_TX(a)        if (a)        \
   
10.                                                 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);\
      B& d- N# O8 m# T
11.                                                 else    \
    
12.                                                 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5)
    
13.                                                                                 
    ' v2 Z9 w; D8 e& S( n
14. void Uart1sim_GPIO_Config(void)        ;
    
15. void Uart1sim_Txout(u8 data);
    + V; J. k! y' c1 g/ Q+ ?
16. u8 Uart1sim_Rxout(u8* data);               
    ! p; z3 Z5 h& n0 U2 E: Z
17. 
    ! z, u0 I. L* Y2 ~
18. #endif

复制代码

& j* X# q1 u, @: ]" M- Y6 k. I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。
1 d' H5 q1 y5 k/ ~; O4 g& l

0 T. v  x5 {% o1 |7 U8 Z