gpio模拟串口接发

### 使用GPIO模拟UART串口实现收发功能

#### GPIO模拟UART接收原理

通过配置GPIO引脚作为输入端来检测外部设备发送的数据帧。为了正确解析这些数据，需要设置一个定时器中断用于精确控制采样时刻。当检测到起始位（低电平）时触发一次捕获操作并启动计数器；随后按照波特率周期读取后续比特直至停止位到来完成整个字节的采集过程[^1]。

// 定义全局变量保存接收到的数据缓冲区
volatile uint8_t rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];
volatile uint16_t rx_head, rx_tail;

void UART_GPIO_Init(void){
    // 初始化GPIO为输入模式...
}

void Timer_IRQHandler(void){
    static int bit_count = 0;
    static char data = 0;
    
    if(bit_count == START_BIT){ // 起始位处理逻辑
        // 清除标志位重新开始计数
        bit_count++;
    }else{
        // 中间位或结束位处理逻辑
        data <<= 1; 
        if(GPIO_ReadInputDataBit(PORT_PIN)){
            data |= 0x01;
        }
        
        if(++bit_count >= (DATA_BITS + STOP_BITS)){ // 结束条件判断
            // 将data存入环形队列rx_buffer中
            bit_count = 0;
        }
    }
}

#### GPIO模拟UART发送原理

对于发送部分，则需先装载待传字符至临时寄存器内，接着依次驱动输出引脚高低变化形成对应波形序列代表各个二进制数值。同样依赖于定时器提供稳定的时间基准确保每一位持续时间满足设定好的波特率要求[^2]。

#define TX_PORT PORTB
#define TX_PIN  PBout(5)

void UART_Transmit(uint8_t byteToSend){
    volatile unsigned long delayTime;
  
    // 发送起始位 '0'
    TX_PIN = Bit_RESET;
    delayTime = SystemCoreClock / BAUD_RATE - 1;
    while(delayTime--) __NOP();
      
    for(int i=0;i<8;i++){
        // 按照低位优先顺序逐位发出
        TX_PIN = ((byteToSend & 0x01) ? SET : RESET);
        byteToSend >>= 1;
        delayTime = SystemCoreClock / BAUD_RATE - 1;
        while(delayTime--) __NOP();   
    }

    // 发送停止位 '1' 
    TX_PIN = SET;
    delayTime = SystemCoreClock / BAUD_RATE - 1;
    while(delayTime--) __NOP();
}