PIC單片機I/O口單線(xiàn)通訊的實(shí)現

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(jìn)行通訊。由于中、低檔機Ｉ／Ｏ口數量相對較少，為節省口線(xiàn)，就要用Ｉ／Ｏ口模擬串行通訊。
本文以?xún)善捎貌煌黝l的PIC單片機（Ａ機時(shí)鐘頻率為６ＭＨｚ，使用口線(xiàn)ＲＢ６；Ｂ機時(shí)鐘頻率為４ＭＨｚ，使用口線(xiàn)ＲＢ４）之間用異步通訊方式傳送一組數據為例，說(shuō)明Ｉ／Ｏ口一線(xiàn)通訊的實(shí)現方法。
一、設計思想
１．時(shí)鐘同步問(wèn)題
因兩個(gè)單片機的時(shí)鐘不同，故采用異步通訊方式。發(fā)送、接收一位數據時(shí)，采用軟件延時(shí)，保證發(fā)送、接收完全同步。
２．數據發(fā)送、接收方式
Ｉ／Ｏ口一線(xiàn)串行通訊，并－串（或串－并）轉換用軟件完成。將欲發(fā)送的字節存于１６Ｈ中，經(jīng)移位指令移至進(jìn)位位。根據進(jìn)位位的值，將口線(xiàn)ＲＢ６置０或１。接收端ＲＢ４接收并判斷后，置進(jìn)位標志為０或１，再經(jīng)移位指令移入１４Ｈ中。這樣循環(huán)執行８次，就可將一個(gè)字節由低位到高位一位位地發(fā)送出去。數據傳送速率可用延時(shí)循環(huán)的方法進(jìn)行調節。
３．握手協(xié)議
先發(fā)握手信號，后發(fā)數據。假定Ａ機為發(fā)送，Ｂ機為接收。Ａ機開(kāi)始發(fā)送時(shí)，先發(fā)送一個(gè)握手數據信號，Ｂ機收到后回送一個(gè)應答信號，表示同意接收。
Ａ機收到應答信號后，開(kāi)始發(fā)送數據。握手信號和數據信號都按異步通訊格式，先發(fā)準備信號“１”，接著(zhù)發(fā)送起始位“０”，然后發(fā)數據位。
４．數據傳送
異步通訊時(shí)，發(fā)送時(shí)鐘控制數據位的定時(shí)移位串行輸出，接收時(shí)鐘檢測起始位，并控制數據的定時(shí)接收移入。兩個(gè)時(shí)鐘信號不是通過(guò)信號線(xiàn)傳遞，而是采用編程約定的辦法，使之和實(shí)際使用的數據速率基本保持一致，而數據信號中的起始位則是發(fā)和收的同步控制。接收時(shí)鐘為數據傳送波特率的１６倍頻信號，即一個(gè)數據位寬的時(shí)間內將會(huì )出現１６個(gè)接收時(shí)鐘的信號，這是檢測起始位和保證在數據位中央位置接收數據所需要的。為排除瞬時(shí)干擾，在檢測到數據輸入線(xiàn)的電平由“１”變?yōu)椤埃啊敝?，接收端將繼續檢測。僅當連續８個(gè)接收時(shí)鐘周期內都檢測到數據線(xiàn)上的電平為“０”時(shí)，才確認是起始位，且發(fā)送端每一個(gè)“０”或“１”都發(fā)送１６次，接收端將以１６倍的時(shí)鐘周期，即以位寬時(shí)間為間隔，接收各數據位（在其中央位置接收數據）。一個(gè)字長(cháng)數據（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(cháng)（８位）信號的子程序框圖（見(jiàn)圖１、圖２）和PIC單片機源程序（發(fā)送、接收聯(lián)絡(luò )信號與數據信號相同）。注：所有延時(shí)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；恢復存儲體０
　 ｂｓｆ ｐｏｒｔｂ，６ ；發(fā)準備信號“１”
?。恚铮觯欤鳎埃埃?BR>　 ｍｏｖｗｆ１ｆ ；置發(fā)送字長(cháng)
　 ｃａｌｌ ｙｓｔｂ ；延時(shí)同步
　 ｍｏｖｌｗ０ｘ１０
　 ｍｏｖｗｆ１ｃ
ｆｓ１ ｂｃｆ ｐｏｒｔｂ，６ ；發(fā)１６個(gè)起始位
　 ｄｅｃｆｓｚ１ｃ，１
　 ｇｏｔｏ ｆｓ１
ｔｓ ｃａｌｌ ｙｓｔｊ ；延時(shí)調節波特率
　 ｒｒｆ １６ｈ，１ ；發(fā)送字節移位
?。猓簦妫螅?ｓｔａｔｕｓ，０
　 ｇｏｔｏ ｔｙ
　 ｍｏｖｌｗ０ｘ１０
　 ｍｏｖｗｆ１ｃ
ｆｓ２ ｂｃｆ ｐｏｒｔｂ，６ ；位為０，發(fā)１６個(gè)“０”
　 ｄｅｃｆｓｚ１ｃ，１
　 ｇｏｔｏ ｆｓ２
　 ｇｏｔｏ ｔｒ
ｔｙ ｍｏｖｌｗ０ｘ１０
　 ｍｏｖｗｆ１ｃ
ｆｓ３ ｂｓｆ ｐｏｒｔｂ，６ ；位為１，發(fā)１６個(gè)“１”
　 ｄｅｃｆｓｚ１ｃ，１
　 ｇｏｔｏ ｆｓ３
ｔｒ ｄｅｃｆｓｚ１ｆ， １
　　 ｇｏｔｏ ｔｓ ；發(fā)送未完，延時(shí)發(fā)下一位
　 ｒｅｔｕｒｎ ；發(fā)送結束返回
　 ｅｎｄ
２．接收子程序
ｌｉｓｔ ｐ＝１６ｃ６５，ｆ＝ｉｎｈｘ８ｍ
ｐｏｒｔｂ ｅｑｕ６
ｔｒｉｓｂ ｅｑｕ １６ｈ
ｓｔａｔｕｓ ｅｑｕ ３
ｒｐ０ ?。澹瘢酰?BR> 　　?。铮颍?０ｘ２００
ｊｓ ｂｓｆ ｓｔａｔｕｓ，ｒｐ０ ；選存儲體１
　?。猓螅?ｔｒｉｓｂ，４ ；置ＲＢ４為輸入
　　 ｂｃｆ ｓｔａｔｕｓ，ｒｐ０ ；恢復存儲體０
ｊｓ１ ｂｔｆｓｓ ｐｏｒｔｂ，４ ；檢測收到“１”否
　　 ｇｏｔｏ ｊｓ１ ；未收到“１”繼續檢測
　?。恚铮觯欤鳎埃埃?；置接收字長(cháng)８位
　　 ｍｏｖｗｆ１ｆ
ｌｏｏｐ１ ｍｏｖｌｗ０ｘ０８ ；置循環(huán)次數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?，１
　　　 ｇｏｔｏ ｌｏｏｐ ；收到“０”繼續檢測
ｊｚ ｃａｌｌ ｙｓｔｂ ；收到８個(gè)“０”，延時(shí)同步，接收數據
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(shí)接收下一位
ｒｅｔｕｒｎ ；接收完返回
ｅｎｄ