我所祷告的，就是要你们的爱心，在知识和见识上，多而又多，使你们能分辨是非，做诚实无过的人，直到基督的日子。
——腓立比书【1:9~10】
最近在调的MCU的型号为STM32F030，配置芯片相较之前的MCU都比较简单，功能配置很顺利。但是在写串口程序的时候，发现串口一直不通，使用示波器也没有波形。因为基本的串口通讯线只有Tx和Rx两根线，配置也相对简单，8位数位，1位停止位，9600波特率。协议结构为 起始位(低电平)+8位数据(低位在前)+1位停止位(高电平)，例如发送字节0x55，即电平为低 高低高低高低高低 高。电平转换的间隔时间为1s/9600 = 104us以上均为理论分析过程，检查代码对串口的配置都没有发现错误。最终排查的结果是硬件工程师画原理图和PCB图时将串口的Tx和Rx画反了！由于某些原因板子已经量产了，故只能通过改软件来实现串口的功能，在网上找了一下发现模拟串口可行性可以，故动手写了一下模拟串口。串口通讯需要模拟两根线(Tx和Rx)的时序，模拟串口的主要思路如下：发送部分比较简单，按照 起始位(低电平)+8位数据(低位在前)+1位停止位(高电平)，间隔时间104us，即可。接收部分有点复杂，需要配置一个外部中断，用于检测低电平信号，还需要一个定时器，用于读取有效数据。下面将代码附上：发送IO口初始化/*! * @brief 模拟串口1 TX IO口配置 * @param none * @return none * @note Tx(PA10) */ void MUSART1_TX_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10); }
接收IO口初始化/*! * @brief 模拟串口1 RX IO口配置 * @param none * @return none * @note Rx(PA9) */ void MUSART1_RX_init(void) {     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);    //!<外部中断时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);     SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource9);     EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line9;     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; //下降沿中断     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI4_15_IRQn;     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=0x01;     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }定时器初始化/*! * @brief 定时器14初始化 * @param * @return NONE * @note 103us定时器,用于串口数据采样 */ void Time14Init(void) {     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimerBaseStruct;     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM14, ENABLE);   //!<时钟使能     TIM_DeInit(TIM14);     //!发送数据函数uint32 delayTime =99; //!<9600，理论值为104但实际测下来99时效果最好 /*! * @brief 模拟串口1发送一个字节 * @param * @return none * @note 数据低位在前高位在后 */ void MUSART1_SendData(uint8 data) { uint8 i = 0; TX_L(); //!<起始位 delay_us(delayTime); for(i = 0; i < 8; i++){ if(data & 0x01) TX_H(); else TX_L(); delay_us(delayTime); data >>= 1; } TX_H(); //!<停止位 delay_us(delayTime); }接收数据，外部中断起始接收/*! * @brief 串口接收IO中断处理函数 * @param none * @return NONE * @note none */ void EXTI4_15_IRQHandler(void) { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line9) != RESET){ if(RX_READ() == 0x00){ if(rx_state >= STATE_STOP){ recvData = 0; rx_state = STATE_START; delay_us(50); TIM_Cmd(TIM14, ENABLE); //!<打开定时器，接收数据 } } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line9); } }接收数据，定时器中断接收数据/*! * @brief 定时器1中断处理函数 * @param * @return NONE * @note */ void TIM14_IRQHandler(void) { if(TIM_GetITStatus(TIM14, TIM_IT_Update) != RESET){ rx_state++;                         //!<改变状态机 if(rx_state == STATE_STOP){ TIM_Cmd(TIM14, DISABLE);    //!<关闭定时器 usart_getByte();            //!<接收到停止位之后，处理数据recvData return;                     //!<返回 } if(RX_READ()){ recvData |= (1 << (rx_state - 1)); }else{ recvData &= ~(1 <<(rx_state - 1)); } TIM_ClearITPendingBit(TIM14, TIM_FLAG_Update); } }其他说明
typedef enum{ STATE_START=0, STATE_BIT0, STATE_BIT1, STATE_BIT2, STATE_BIT3, STATE_BIT4, STATE_BIT5, STATE_BIT6, STATE_BIT7, STATE_STOP }RX_STATE; RX_STATE rx_state = STATE_STOP; uint8 recvData=0;    //!<接收的一个字节数据，全局变量至此，模拟串口的代码及原理均已描述完成。单独的串口通讯并没有问题，但是在实际应用中采取了一种特殊的“总线”形式。
本次写的是从机部分的代码，从机接收数据并没有问题，但是在发送数据时，由于所有的从机Tx都挂载在同一根Tx上，并且从机Tx空闲状态时一直是高电平，导致指定从机的起始信号发不出去。故需要再做以下处理，解决以上问题。当接收到的数据包中的ID为本从机ID时将Tx拉高，否则拉低，这样能够保证当指定ID的从机发送数据时有且只有一个从机再总线上发送数据(其他从机的Tx主动离线)。好了就记录这么多。