用STM32的IO口模拟串口通信的一个示例

要使用STM32的IO口模拟串口通信，您可以使用软件模拟的UART，也称为"软件串口"或"bit-banging"。这种方法不需要硬件UART模块，而是通过编程控制IO口实现发送和接收数据。下面是一个使用STM32的IO口模拟串口通信的简单示例程序：

1. 首先，包含必要的头文件和定义宏：

#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_gpio.h"
#include "stm32f4xx_rcc.h"
#include "delay.h"

#define SOFT_UART_TX_PIN GPIO_Pin_9
#define SOFT_UART_RX_PIN GPIO_Pin_10
#define SOFT_UART_GPIO GPIOA
#define SOFT_UART_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define SOFT_UART_BAUDRATE 9600
#define SOFT_UART_BIT_TIME (1000000 / SOFT_UART_BAUDRATE)

这里我们使用PA9作为TX引脚，PA10作为RX引脚，并设置波特率为9600。

2. 初始化软件串口相关的GPIO：

void SoftUART_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    // Enable GPIO clock
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(SOFT_UART_GPIO_CLK, ENABLE);

    // Configure TX pin as output
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SOFT_UART_TX_PIN;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_Init(SOFT_UART_GPIO, &GPIO_InitStruct);

    // Configure RX pin as input
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SOFT_UART_RX_PIN;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    GPIO_Init(SOFT_UART_GPIO, &GPIO_InitStruct);
}

3. 编写软件串口发送一个字节的函数：

void SoftUART_SendByte(uint8_t data)
{
    uint8_t i;

    // Send start bit
    GPIO_ResetBits(SOFT_UART_GPIO, SOFT_UART_TX_PIN);
    delay_us(SOFT_UART_BIT_TIME);

    // Send 8 data bits
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        if (data & 0x01)
            GPIO_SetBits(SOFT_UART_GPIO, SOFT_UART_TX_PIN);
        else
            GPIO_ResetBits(SOFT_UART_GPIO, SOFT_UART_TX_PIN);

        data >>= 1;
        delay_us(SOFT_UART_BIT_TIME);
    }

    // Send stop bit
    GPIO_SetBits(SOFT_UART_GPIO, SOFT_UART_TX_PIN);
    delay_us(SOFT_UART_BIT_TIME);
}

4. 编写软件串口接收一个字节的函数：

uint8_t SoftUART_ReceiveByte(void)
{
    uint8_t i, data = 0;

    // Wait for start bit
    while (GPIO_ReadInputDataBit(SOFT_UART_GPIO, SOFT_UART_RX_PIN));
    delay_us(SOFT_UART_BIT_TIME / 2);

    // Sample 8 data bits
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        delay_us(SOFT_UART_BIT_TIME);
        data >>= 1;
        if (GPIO_ReadInputDataBit(SOFT_UART_GPIO, SOFT_UART_RX_PIN))
            data |= 0x80;
    }

    // Wait for stop bit
    delay_us(SOFT_UART_BIT_TIME);

    return data;
}

5. 在主函数中调用初始化函数和发送/接收函数：

int main(void)
{
    uint8_t received_data;

    // System initialization
    SystemInit();
    delay_init(168);

    // Initialize SoftUART GPIO
    SoftUART_GPIO_Init();

    while (1)
    {
        // Send a byte
        SoftUART_SendByte('A');
        delay_ms(500);

        // Receive a byte
        received_data = SoftUART_ReceiveByte();
    }
}

请注意，这个示例程序提供了基本的软件串口功能，但它不包括错误检测、中断处理等高级功能。此外，由于软件串口使用了延时函数，所以它可能对系统性能产生影响。在需要更复杂或高性能的应用场景中，您可能需要考虑使用硬件UART模块。

这个示例程序在STM32F4系列微控制器上运行，使用了STM32F4标准外设库。如果您使用的是其他STM32系列或其他库，代码可能需要进行适当的修改。同时，根据实际硬件连接，您可能需要更改GPIO端口和引脚定义。

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