STM32 IO模拟实现软件串口的方法

最近项目中STM32的串口资源紧张，于是使用IO口进行模拟串口，现进行整理记录。

• 实现思路
  IO口模拟串口的思路也比较简单，一切按照串口协议进行操作即可。
  

对于发送，计算好不同波特率对应的延时时间进行数据发送。
对于接收，稍微复杂。通过外部中断检测接收管脚的下降沿，检测到起始信号后开启定时器，定时器按照波特率设定好时间，每隔一段时间进入定时器中断接收数据，完成一个字节后关闭定时器。

• 测试Demo说明
  TXD : PC13
  RXD : PB14
  波特率：9600 ，1-8-N
  
• Demo功能
  接收11个数据，然后把接收到的数据发送出去。
  
• 程序实现
  

#define OI_TXD        PCout(13)#define OI_RXD        PBin(14)#define BuadRate_9600        100u8 len = 0;        //接收计数u8 USART_buf[11];  //接收缓冲区enum{        COM_START_BIT,        COM_D0_BIT,        COM_D1_BIT,        COM_D2_BIT,        COM_D3_BIT,        COM_D4_BIT,        COM_D5_BIT,        COM_D6_BIT,        COM_D7_BIT,        COM_STOP_BIT,};u8 recvStat = COM_STOP_BIT;u8 recvData = 0;void IO_TXD(u8 Data){        u8 i = 0;        OI_TXD = 0;          delay_us(BuadRate_9600);        for(i = 0; i < 8; i++)        {                if(Data&0x01)                        OI_TXD = 1;                  else                        OI_TXD = 0;                                         delay_us(BuadRate_9600);                Data = Data>>1;        }        OI_TXD = 1;        delay_us(BuadRate_9600);}        void USART_Send(u8 *buf, u8 len){        u8 t;        for(t = 0; t < len; t++)        {                IO_TXD(buf[t]);        }}         void IOConfig(void) {        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;         EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);         //使能PB,PC端口时钟                   //SoftWare Serial TXD        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;              GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  //推挽输出  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                 //IO口速度为50MHz           GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                                            GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);                                                                           //SoftWare Serial RXD        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                        GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);        EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line14;        EXTI_InitStruct.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;        EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发中断        EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd=ENABLE;        EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel= EXTI15_10_IRQn ;         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =2;          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;          NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);          } void TIM4_Int_Init(u16 arr,u16 psc){  TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //时钟使能                //定时器TIM4初始化        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值                TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式        TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位        TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_FLAG_Update);        TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断        //中断优先级NVIC设置        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  //TIM4中断        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  //先占优先级1级        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  //从优先级1级        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器                         }   int main(void) {                         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级         delay_init();         IOConfig();  TIM4_Int_Init(107, 71);         //1M计数频率           while(1)        {                if(len > 10)                {                        len = 0;                        USART_Send(USART_buf,11);                }        }}void EXTI15_10_IRQHandler(void){        if(EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line14) != RESET)        {                if(OI_RXD == 0)                 {                        if(recvStat == COM_STOP_BIT)                        {                                recvStat = COM_START_BIT;                                TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);                        }                }                EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);        }}void TIM4_IRQHandler(void){          if(TIM_GetFlagStatus(TIM4, TIM_FLAG_Update) != RESET)        {                TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_FLAG_Update);                         recvStat++;                if(recvStat == COM_STOP_BIT)                {                        TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);                        USART_buf[len++] = recvData;                                return;                }                if(OI_RXD)                {                        recvData |= (1 << (recvStat - 1));                }else{                        recvData &= ~(1 << (recvStat - 1));                }          }                }