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PIC单片机I/O口单线通讯的实现

作者:时间:2014-01-09来源:网络收藏

中、低档有些不带串口,有些虽然有串行口,却受串口固定协议的限制或留作他用,故需用普通I/O口进行通讯。由于中、低档机I/O口数量相对较少,为节省口线,就要用I/O口模拟串行通讯。
本文以两片采用不同主频的(A机时钟频率为6MHz,使用口线RB6;B机时钟频率为4MHz,使用口线RB4)之间用异步通讯方式传送一组数据为例,说明I/O口一线通讯的实现方法。
一、设计思想
1.时钟同步问题
因两个单片机的时钟不同,故采用异步通讯方式。发送、接收一位数据时,采用软件延时,保证发送、接收完全同步。
2.数据发送、接收方式
I/O口一线串行通讯,并-串(或串-并)转换用软件完成。将欲发送的字节存于16H中,经移位指令移至进位位。根据进位位的值,将口线RB6置0或1。接收端RB4接收并判断后,置进位标志为0或1,再经移位指令移入14H中。这样循环执行8次,就可将一个字节由低位到高位一位位地发送出去。数据传送速率可用延时循环的方法进行调节。
3.握手协议
先发握手信号,后发数据。假定A机为发送,B机为接收。A机开始发送时,先发送一个握手数据信号,B机收到后回送一个应答信号,表示同意接收。
A机收到应答信号后,开始发送数据。握手信号和数据信号都按异步通讯格式,先发准备信号“1”,接着发送起始位“0”,然后发数据位。
4.数据传送
异步通讯时,发送时钟控制数据位的定时移位串行输出,接收时钟检测起始位,并控制数据的定时接收移入。两个时钟信号不是通过信号线传递,而是采用编程约定的办法,使之和实际使用的数据速率基本保持一致,而数据信号中的起始位则是发和收的同步控制。接收时钟为数据传送波特率的16倍频信号,即一个数据位宽的时间内将会出现16个接收时钟的信号,这是检测起始位和保证在数据位中央位置接收数据所需要的。为排除瞬时干扰,在检测到数据输入线的电平由“1”变为“0”之后,接收端将继续检测。仅当连续8个接收时钟周期内都检测到数据线上的电平为“0”时,才确认是起始位,且发送端每一个“0”或“1”都发送16次,接收端将以16倍的时钟周期,即以位宽时间为间隔,接收各数据位(在其中央位置接收数据)。一个字长数据(8位)接收完后,子程序返回。
二、程序框图和源程序
下面给出发送、接收一字长(8位)信号的子程序框图(见图1、图2)和源程序(发送、接收联络信号与数据信号相同)。注:所有延时程序略。
1.发送子程序
list p=16c65,f=inhx8m
portb equ6
trisb equ 16h
status equ3
rp0 equ5
   org0x100
fs bsf status,rp0;选存储体1
  bcf trisb,6 ;置RB6为输出
  bcf status,rp0;恢复存储体0
  bsf portb,6 ;发准备信号“1”
 movlw0x08
  movwf1f ;置发送字长
  call ystb ;延时同步
  movlw0x10
  movwf1c
fs1 bcf portb,6 ;发16个起始位
  decfsz1c,1
  goto fs1
ts call ystj ;延时调节波特率
  rrf 16h,1 ;发送字节移位
 btfsc status,0
  goto ty
  movlw0x10
  movwf1c
fs2 bcf portb,6 ;位为0,发16个“0”
  decfsz1c,1
  goto fs2
  goto tr
ty movlw0x10
  movwf1c
fs3 bsf portb,6 ;位为1,发16个“1”
  decfsz1c,1
  goto fs3
tr decfsz1f, 1
   goto ts ;发送未完,延时发下一位
  return ;发送结束返回
  end
2.接收子程序
list p=16c65,f=inhx8m
portb equ6
trisb equ 16h
status equ 3
rp0  equ5
   org 0x200
js bsf status,rp0 ;选存储体1
  bsf trisb,4 ;置RB4为输入
   bcf status,rp0 ;恢复存储体0
js1 btfss portb,4 ;检测收到“1”否
   goto js1 ;未收到“1”继续检测
  movlw0x08 ;置接收字长8位
   movwf1f
loop1 movlw0x08 ;置循环次数8
     movwf1d
loop btfsc portb,4 ;检测起始位
    goto loop1 ;未收到“0”重置8次循环
  decfsz1d,1
    goto loop ;收到“0”继续检测
jz call ystb ;收到8个“0”,延时同步,接收数据
btfsc portb,4 ;测试接收位
goto jy
   bcf status,0 ;收到“0”置c=0
   goto j1
jy bsf status,0 ;收到“1”置c=1
j1 rrf 14h,1 ;接收位移入14h
   decfsz 1f,1
   goto jz ;未接收完,延时接收下一位
return ;接收完返回
end

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