串行通信是单片机的一个重要功能。但当MCU的固有串口资源不够时，可否用其他普通的I/O口来进行单片机与单片机之间的串行通信呢？显然是可以的。不过对初学者来说，要实现这普通I/O口之间的串行数据通信，可能会碰上不少麻烦。
实例
笔者在设计研制电力变压器自动排线绕线机的智能控制装置时，由于现有串行口的资源不够，单片机与单片机之间只好用普通的I/O口进行串行数据传送了，其电路结构如附图所示。主单片机MCU 1用的是P0.4、P0.5两个普通I/O口；副单片机MCU 2用的是一个具有外部中断功能的P3.2和一个普通口P3.5。其中普通口P3.5作为数据传送口，外部中断0的输入端P3.2运用其下降沿触发中断的特性来作为串行数据传送的“同步时钟”输入。这样，一来能便捷有效地与主单片机MCU 1协调同步，二来副单片机MCU 2接受数据的具体处理也就可由外部中断服务程序来进行了。外部中断服务子程序如下：
INTO：
PUSH A；中断处理前保
护“现场”
PUSH PSW
MOV C，SDA；读入数据
RLC A ；带进位左移
DJNZ 3AH， I0FW ；8位数据
是否读齐了？
MOV 32H，A ；将读齐的8位数
据存入32H单元中
MOV 3AH，#08H；赋8次中断
循环的初值
SETB 29H；置“1”已读入一个
字节数据的标志位
I0FW：
POP PSW ；中断恢复“现场”
POP A
RETI ；中断返回
这段MCU 2上的中断服务小程序乍一看似乎很合理。MCU 1每传送一位数据，其作为同步时钟控制的引脚P0.5都将输出一个由“1”到“0”电平的“负”跳变以作MCU 2外部中断的下降沿触发信号。MCU 2每中断一次也就接收一位数据，待一个字节8位接收齐了就把数据存入MCU 2内部RAM的32H单元中。然而，用仿真器监察32H中接收的数据，不是“00H”就是“01H”，根本不是MCU 1所发传送的数据！
问题分析
为什么接收到的只是十六进制数“00H”或“01H”，而不是所发送的数据呢？仔细查看上面那段中断子程序，发觉确有漏洞，因为，累加器A是“公用”的，虽然中断程序里执行了“进栈”、“出栈”的处理，但由于是同一个累加器A，所以必定有内存资源冲突“之嫌”。累加器A虽然经过“PUSH A”处理，但不管中断前累加器A中是什么内容都将被带到中断服务程序中，而把前一次中断读入（移入到累加器A）的数据替代了。如果中断前累加器A的内容是“00H”，那么读入结果只能是最后送来的一位“0”或“1”了。
解决措施
基于以上的感悟，在中断接收处理中引入一个RAM中的35H单元作为暂存的缓冲寄存器。这样中断服务子程序就改成如下所示：
INTO：
PUSH A；中断处理前保护“现场”
PUSH PSW
MOV A，35H；将35H单元中的
内容还原给A
MOV C，SDA；读入数据
RLC A ；带进位左移
MOV 35H，A；将读取的数据暂存
到35H单元
DJNZ 3AH， I0FW；8位数据是否
读齐了？
MOV 32H，A；将读齐的8位数据存
入32H单元中
MOV 35H，#00H；清“0”35H单
元为下一次暂存新数据作准备
MOV 3AH，#08H；赋8次中断循环
的初值
SETB 29H；置“1”已读入一个
字节数据的标志位
I0FW：
POP PSW；中断恢复“现场”
POP A
RETI
这样每读入一位数据都将被暂存到35H单元中，直到最终结果存入32H中。可是结果“有喜有忧”，接收存到32H单元中的数据虽能随发送数据的变化而变化，但数据还是很乱，也就是说接收到的数据还不是MCU 1所发送来的数据！怎么回事？我们用两台仿真器分别仿真两个MCU进行断点监察，发送一位监察一位，结果发现这样一位一位地发送，一位一位地接收，其最后结果却是准确无误的！
为什么一位一位地进行，结果是对的，而一串数据连起来发送就乱了呢？这个问题困扰了好长一段时间，后来意识到可能是数据传送的速率太高所致。因为输出引脚电平（不管是高或是低）的建立都需要一个过程，若频率太高，时间太短，端口上电平的建立就不稳定了，也就容易出错了。在此想法下，将MCU 1发送子程序的相关处插入了好多条“空操作”指令（NOP）以作延时，来缓和数据端口变化电平的稳定建立。结果效果很显著。将发送子程序进行缓冲改进后，MCU 1发送出去的数据就能被MCU 2准确地接收了。改进后的发送子程序如下：
sSEND：
MOV 50H，#08H；设置传送的
数据是8位
CLR C；清“0”进位“位”
sSEND1：
SETB cSclk；将“同步时钟”
端置高电平
NOP；执行“空操作”
NOP
……
NOP
RLC A；将累加器A连同进位
“位”C左移一位
MOV cData，C；将移到进位“位”
C的数据传送出去
CLR cSclk；将“同步时钟”端置
低电平
NOP；执行“空操作”
NOP
……
NOP
NOP
DJNZ 50H，sSEND1；是否传送8
位了？
SETB cSclk；“同步时钟”端置
高电平
RET ；调用返回
其实，在MCU 2中断接收子程序中也插入了若干条“空操作”指令NOP，以保障中断接收时能可靠地读取数据。
小结
在单片机的运用中，程序的设计编写往往都是以相关理论的计算推导为准的。但也有很多情况下，单片机的运行却往往在“理论之外”，需要通过具体的实验来调整，尤其是在晶振频率比较高的场合。
文/张春峰