PIC單片機ＩＯ口單線通訊的實現(xiàn)

       中、低檔PIC單片機有些不帶串口，有些雖然有串行口，卻受串口固定協(xié)議的限制或留作他用，故需用普通Ｉ／Ｏ口進行通訊。由于中、低檔機Ｉ／Ｏ口數(shù)量相對較少，為節(jié)省口線，就要用Ｉ／Ｏ口模擬串行通訊。
       本文以兩片采用不同主頻的PIC單片機（Ａ機時鐘頻率為６ＭＨｚ，使用口線ＲＢ６；Ｂ機時鐘頻率為４ＭＨｚ，使用口線ＲＢ４）之間用異步通訊方式傳送一組數(shù)據(jù)為例，說明Ｉ／Ｏ口一線通訊的實現(xiàn)方法。
        一、設(shè)計思想
       １．時鐘同步問題
       因兩個單片機的時鐘不同，故采用異步通訊方式。發(fā)送、接收一位數(shù)據(jù)時，采用軟件延時，保證發(fā)送、接收完全同步。
       ２．?dāng)?shù)據(jù)發(fā)送、接收方式
       Ｉ／Ｏ口一線串行通訊，并－串（或串－并）轉(zhuǎn)換用軟件完成。將欲發(fā)送的字節(jié)存于１６Ｈ中，經(jīng)移位指令移至進位位。根據(jù)進位位的值，將口線ＲＢ６置０或１。接收端ＲＢ４接收并判斷后，置進位標(biāo)志為０或１，再經(jīng)移位指令移入１４Ｈ中。這樣循環(huán)執(zhí)行８次，就可將一個字節(jié)由低位到高位一位位地發(fā)送出去。數(shù)據(jù)傳送速率可用延時循環(huán)的方法進行調(diào)節(jié)。
       ３．握手協(xié)議
       先發(fā)握手信號，后發(fā)數(shù)據(jù)。假定Ａ機為發(fā)送，Ｂ機為接收。Ａ機開始發(fā)送時，先發(fā)送一個握手?jǐn)?shù)據(jù)信號，Ｂ機收到后回送一個應(yīng)答信號，表示同意接收。
       Ａ機收到應(yīng)答信號后，開始發(fā)送數(shù)據(jù)。握手信號和數(shù)據(jù)信號都按異步通訊格式，先發(fā)準(zhǔn)備信號“１”，接著發(fā)送起始位“０”，然后發(fā)數(shù)據(jù)位。
       ４．?dāng)?shù)據(jù)傳送
       異步通訊時，發(fā)送時鐘控制數(shù)據(jù)位的定時移位串行輸出，接收時鐘檢測起始位，并控制數(shù)據(jù)的定時接收移入。兩個時鐘信號不是通過信號線傳遞，而是采用編程約定的辦法，使之和實際使用的數(shù)據(jù)速率基本保持一致，而數(shù)據(jù)信號中的起始位則是發(fā)和收的同步控制。接收時鐘為數(shù)據(jù)傳送波特率的１６倍頻信號，即一個數(shù)據(jù)位寬的時間內(nèi)將會出現(xiàn)１６個接收時鐘的信號，這是檢測起始位和保證在數(shù)據(jù)位中央位置接收數(shù)據(jù)所需要的。為排除瞬時干擾，在檢測到數(shù)據(jù)輸入線的電平由“１”變?yōu)?amp;ldquo;０”之后，接收端將繼續(xù)檢測。僅當(dāng)連續(xù)８個接收時鐘周期內(nèi)都檢測到數(shù)據(jù)線上的電平為“０”時，才確認(rèn)是起始位，且發(fā)送端每一個“０”或“１”都發(fā)送１６次，接收端將以１６倍的時鐘周期，即以位寬時間為間隔，接收各數(shù)據(jù)位（在其中央位置接收數(shù)據(jù)）。一個字長數(shù)據(jù)（８位）接收完后，子程序返回。
    二、程序框圖和源程序
    下面給出發(fā)送、接收一字長（８位）信號的子程序框圖（見圖１、圖２）和PIC單片機源程序（發(fā)送、接收聯(lián)絡(luò)信號與數(shù)據(jù)信號相同）。注：所有延時程序略。
    １．發(fā)送子程序
   ｌｉｓｔ ｐ＝１６ｃ６５，ｆ＝ｉｎｈｘ８ｍ
ｐｏｒｔｂ  ｅｑｕ６
ｔｒｉｓｂ  ｅｑｕ １６ｈ
ｓｔａｔｕｓ ｅｑｕ３
ｒｐ０    ｅｑｕ５
　　      ｏｒｇ０ｘ１００
ｆｓ    ｂｓｆ   ｓｔａｔｕｓ，ｒｐ０；選存儲體１
　      ｂｃｆ   ｔｒｉｓｂ，６    ；置ＲＢ６為輸出
  　    ｂｃｆ   ｓｔａｔｕｓ，ｒｐ０；恢復(fù)存儲體０
    　  ｂｓｆ    ｐｏｒｔｂ，６   ；發(fā)準(zhǔn)備信號“１”
      ?。恚铮觯欤鳎埃埃?br/>　      ｍｏｖｗｆ１ｆ       ；置發(fā)送字長
　      ｃａｌｌ   ｙｓｔｂ      ；延時同步
  　    ｍｏｖｌｗ０ｘ１０
   　   ｍｏｖｗｆ１ｃ
ｆｓ１  ｂｃｆ    ｐｏｒｔｂ，６   ；發(fā)１６個起始位
　      ｄｅｃｆｓｚ１ｃ，１
  　    ｇｏｔｏ   ｆｓ１
ｔｓ    ｃａｌｌ   ｙｓｔｊ      ；延時調(diào)節(jié)波特率
    　  ｒｒｆ    １６ｈ，１     ；發(fā)送字節(jié)移位
     ?。猓簦妫螅?nbsp; ｓｔａｔｕｓ，０
　      ｇｏｔｏ    ｔｙ
  　    ｍｏｖｌｗ０ｘ１０
   　   ｍｏｖｗｆ１ｃ
ｆｓ２  ｂｃｆ    ｐｏｒｔｂ，６   ；位為０，發(fā)１６個“０”
　      ｄｅｃｆｓｚ１ｃ，１
  　    ｇｏｔｏ   ｆｓ２
   　   ｇｏｔｏ     ｔｒ
ｔｙ    ｍｏｖｌｗ０ｘ１０
     　 ｍｏｖｗｆ１ｃ
ｆｓ３  ｂｓｆ    ｐｏｒｔｂ，６   ；位為１，發(fā)１６個“１”
　      ｄｅｃｆｓｚ１ｃ，１
　     ｇｏｔｏ         ｆｓ３
ｔｒ    ｄｅｃｆｓｚ１ｆ，  １
　　    ｇｏｔｏ    ｔｓ        ；發(fā)送未完，延時發(fā)下一位
　      ｒｅｔｕｒｎ          ；發(fā)送結(jié)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
      　　?。铮颍?nbsp;  ０ｘ２００
ｊｓ    ｂｓｆ    ｓｔａｔｕｓ，ｒｐ０  ；選存儲體１
    　?。猓螅?nbsp;    ｔｒｉｓｂ，４     ；置ＲＢ４為輸入
　　    ｂｃｆ    ｓｔａｔｕｓ，ｒｐ０  ；恢復(fù)存儲體０
ｊｓ１  ｂｔｆｓｓ   ｐｏｒｔｂ，４    ；檢測收到“１”否
　　    ｇｏｔｏ    ｊｓ１        ；未收到“１”繼續(xù)檢測
    　?。恚铮觯欤鳎埃埃?nbsp;     ；置接收字長８位
　　    ｍｏｖｗｆ１ｆ
ｌｏｏｐ１ ｍｏｖｌｗ０ｘ０８      ；置循環(huán)次數(shù)８
  　　 　?。恚铮觯鳎妫保?br/>ｌｏｏｐ  ｂｔｆｓｃ  ｐｏｒｔｂ，４    ；檢測起始位
　    　  ｇｏｔｏ   ｌｏｏｐ１     ；未收到“０”重置８次循環(huán)
     　?。洌澹悖妫螅保洌?br/>　　　    ｇｏｔｏ   ｌｏｏｐ       ；收到“０”繼續(xù)檢測
ｊｚ    ｃａｌｌ     ｙｓｔｂ       ；收到８個“０”，延時同步，接收數(shù)據(jù)
        ｂｔｆｓｃ    ｐｏｒｔｂ，４     ；測試接收位
        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，延時接收下一位
        ｒｅｔｕｒｎ            ；接收完返回
        ｅｎｄ