51单片机用定时器模拟串口程序实现

"51单片机通过定时器模拟串口通信程序的实现与优化" 在微控制器领域，51单片机因其简单易用、成本低廉而被广泛应用。然而，许多51单片机型号可能没有内置的硬件串行接口（UART），这时就需要通过软件方法来模拟串口通信。本程序就是一种利用定时器来模拟串口通信的方法，适用于那些只有定时器资源的51单片机。 模拟串口的关键在于精确控制数据传输的时间间隔，即比特位（Bit）的时序。通常，每个比特位的发送和接收都需要通过定时器中断来实现。在发送端，每当定时器中断发生时，就发送一个比特位。而在接收端，需要处理更为复杂的情况，因为需要在正确的时间点捕获到来的信号，并判断其高低电平以识别比特位。 程序中提到的W77E58单片机在实际应用中只使用了半双工模式，这意味着在同一时间内，它只能进行发送或接收，不能同时进行。这是因为单片机的定时器资源有限，可能无法支持全双工通信所需的同步机制。 程序中定义了不同的波特率，如9600、4800、2400等，这些波特率对应的定时器重装载值（RELOAD）计算是基于单片机的晶体振荡器频率。例如，对于9600波特率，每比特位周期数为96个单位，若晶振频率为11.0592MHz，则需要根据该频率调整定时器的计数值，以确保正确的比特位时序。 程序中还涉及到了中断处理，包括定时器0和定时器1的中断以及外中断5，这些都是实现串口通信的重要组成部分。特别是在接收端，需要在每个比特位的中间时刻采样，以确定数据的准确值。如果响应时间超过48个时钟周期，可能会导致采样错误。 为了确保串口通信的可靠性，程序还考虑了中断优先级的设置。例如，提高发送中断的优先级可以减少延迟，使得9600波特率的发送能在有其他中断的情况下正常工作。然而，全双工通信时，如果晶振频率不够高（如11.0592MHz），可能会在2400波特率及以上时出现问题，因此建议使用22.1184MHz以上的晶振频率。 51单片机通过定时器模拟串口通信是一种灵活且实用的技术，它依赖于精确的定时和中断处理。在设计和优化这类程序时，需要充分考虑单片机的硬件资源、波特率、晶体振荡器频率以及中断优先级等因素，以确保通信的稳定性和效率。