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51低速数字信号发生和采样器 51单片机Python串口上位机代码

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楼主
ID:277903 发表于 2022-12-2 19:49 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

简介：配合Python上位机独立控制51单片机的4个GPIO端口的输入输出，在9600波特率下通过上位机控制MCU翻转IO速率达到218Hz，可适用于低速情况下的自动化测试场景。本项目仅供学习娱乐，可能存在未知问题和疏漏，不建议用于真实场景，对此不负任何责任。

关于通信协议：
默认波特率为9600，使用偶校验
数据位76543210
说明P3端口
read  = 0
write = 1		P2端口
read  = 0
write = 1		P1端口
read  = 0
write = 1		P0端口
read  = 0
write = 1		使能P3端口使能P2端口使能P1端口使能P0端口


示例：






MCU代码：

Python上位机代码:




  1. # TEST = 0x00
  2. # ERASE_EXTERNAL_FLASH_SECTOR = 0x06
  3. # WRITE_EXTERNAL_FLASH_SECTOR = 0x07
  4. # READ_SECTOR = 0x08
  5. # RESET = 0x04
  6. import serial

  8. PORT   = 0b1111
  9. PORT_0 = 0b0001
  10. PORT_1 = 0b0010
  11. PORT_2 = 0b0100
  12. PORT_3 = 0b1000

  14. PORT_READ    = 0b00000000
  15. PORT_WRITE   = 0b11110000
  16. PORT_0_WRITE = 0b00010000
  17. PORT_1_WRITE = 0b00100000
  18. PORT_2_WRITE = 0b01000000
  19. PORT_3_WRITE = 0b10000000

  21. def GPIO_CTL(serial_f,PORT, OP, data = []):
  22.     readSize = 0
  23.     readSize += (PORT & PORT_0 > 0)
  24.     readSize += (PORT & PORT_1 > 0)
  25.     readSize += (PORT & PORT_2 > 0)
  26.     readSize += (PORT & PORT_3 > 0)

  28.     CMD = bytes([OP | PORT])
  29.     if (OP & PORT_0_WRITE):
  30.         CMD += data[0].to_bytes(1,byteorder="big",signed=False)
  31.         readSize -=1
  32.     if (OP & PORT_1_WRITE):
  33.         CMD += data[1].to_bytes(1,byteorder="big",signed=False)
  34.         readSize -=1
  35.     if (OP & PORT_2_WRITE):
  36.         CMD += data[2].to_bytes(1,byteorder="big",signed=False)
  37.         readSize -=1
  38.     if (OP & PORT_3_WRITE):
  39.         CMD += data[3].to_bytes(1,byteorder="big",signed=False)
  40.         readSize -=1

  42.     serial_f.write(CMD)
  43.     readDatas = serial_f.read(readSize)
  44.     return list(readDatas)

  46. if __name__ == "__main__":
  47.     #打开串口
  48.     try:
  49.         myserial = serial.Serial()
  50.         myserial.port = "COM34"
  51.         myserial.baudrate = 9600
  52.         myserial.timeout = 5
  53.         myserial.parity = serial.PARITY_EVEN
  54.         myserial.open()
  55.         # time.sleep(1)
  56.     except Exception as e:
  57.         print("ERROR: ", e)
  58.         exit()

  60.     for i in range(256):
  61.         write = [i, 255-i, 0, 0]
  62.         GPIO_CTL(myserial, PORT_0 | PORT_1, PORT_0_WRITE | PORT_1_WRITE, write)
  63.         read = GPIO_CTL(myserial, PORT_1 , PORT_READ)
  64.         print('write',write,'read',read)
复制代码

单片机源程序如下:
  1. #include "REG52.h"
  2. #include <stdio.h>
  3. #include "SysTimer.h"
  4. #include "serial.h"
  5. #include "binary.h"
  6. #include "typedef.h"

  8. #define GPIO_P0 P0
  9. #define GPIO_P1 P1
  10. #define GPIO_P2 P2
  11. #define GPIO_P3 P3

  13. void main(void)
  14. {
  15.     uint8_t UART_data, cmd, rw, GPIO_Port,i;
  16.     //初始化滴答定时器
  17.     Timer0_Init();
  18.     //初始化串口
  19.     UART_Init();
  20.     // SCON = 0xD0; //1101,0000 9 位可变波特率，偶校验位, 串口1模式3
  21.     // printf("READY\n");
  22.     while (1) {
  23.         if (UART_stcRingBuf.u16UsedSize) {
  24.             RingBufRead(&UART_stcRingBuf, &cmd);
  25.             // bit 0: Port 0
  26.             // bit 1: Port 1
  27.             // bit 2: Port 2
  28.             // bit 3: Port 3
  29.             // bit 4: Port r/w
  30.             // bit 5: Port r/w
  31.             // bit 6: Port r/w
  32.             // bit 7: Port r/w
  33.             // rw = UART_data & B100;
  34.             // GPIO_Port = UART_data & B11;
  35.             //检查协议头
  36.                 // printf("raw:%d\trw:%d\tPort:%d\n",(int)UART_data,(int)rw,(int)GPIO_Port);
  37.             for (i=B0001;i<=B1000;i<<=1) {
  38.                 //扫描端口
  39.                 GPIO_Port = cmd & i;
  40.                 if (!GPIO_Port) continue;
  41.                 rw = (cmd & (i<<4));
  42.                 // printf("raw:%X\trw:%d\tPort:%d\n",(int)cmd,(int)rw,(int)GPIO_Port);
  43.                 if (rw>0) {
  44.                     //写
  45.                     while(RingBufRead(&UART_stcRingBuf, &UART_data));
  46.                     // printf("write:%X\n", (int)UART_data);
  47.                     switch(GPIO_Port) {
  48.                         case B0001: GPIO_P0 = UART_data; break;
  49.                         case B0010: GPIO_P1 = UART_data; break;
  50.                         case B0100: GPIO_P2 = UART_data; break;
  51.                         case B1000: GPIO_P3 = (UART_data & B11111100) | B11; break;
  52.                     }
  53.                 }else{
  54.                     //读
  55.                     // printf("read\n");
  56.                     switch(GPIO_Port) {
  57.                         case B0001: putchar(GPIO_P0); break;
  58.                         case B0010: putchar(GPIO_P1); break;
  59.                         case B0100: putchar(GPIO_P2); break;
  60.                         case B1000: putchar(GPIO_P3); break;
  61.                     }
  62.                 }
  63.             }
  64.         }
  65.     }
  66. }
复制代码


上图文件下载：
C51_UART_EIO.zip (24.26 KB, 下载次数: 19)

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