一、芯片简介

STC15F100系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快6-12倍。
内部集成R/C时钟，5MHz~35MHz宽范围可设置，可以省掉外部晶振。
内部集成复位电路，可省掉外部复位电路。
6个通用I/O口，支持四种模式：准双向口/弱上拉、强推挽/强上拉、输入/高阻、开漏
芯片管脚图

二、开发环境

在Keil中添加STC芯片

1. 下载STC-ISP软件
   https://www.stcmcudata.com/

2. 打开STC-ISP软件，选择右侧"Keil仿真设置"栏
   

3. 选择"添加型号和头文件到Keil中，添加STC仿真器驱动到Keil中", 选择Keil C51的安装目录
   例如：D:/software/keil4

4. 系统会自动添加"STC"文件夹( C51/INC/ )

5. Keil新建工程选择芯片型号时就会有新添加的STC芯片
   

三、软件模拟串口

STC15F100E芯片内部是不直接支持串口通信的，但是可以用I/O口+定时器来实现串口功能。
这里实现的是半双工通信。
系统工作时钟为5.5296Mhz，波特率为9600bps。
引脚说明

• P3.0为Uart的RX引脚
• P3.1为Uart的TX引脚

原理说明

• 发送原理
  
  设置定时器的定时时间为一个bit的的发送时间，在定时器中断服务函数中，设置Uart_TX引脚的值。
• 接收原理
  
  将Uart_RX引脚设置为外部中断(下降沿触发)模式，捕获Uart接收的开始信号。
  设置第一次定时时间为$\frac{3}{2}$个bit持续的时间，其余的定时时间为一个bit的持续时间，在定时器中断服务函数中对Uart_RX引脚进行采样。

程序

• uart.c

/*
module name :  uart
author      :  wkk
create time :  2023/12/5
*/#include "uart.h"
/*
BaudRate -> timer
SysClk   : 5.5296Mhz
Baudrate : 115200
5_529_600 / 115200 = 48           ( x -> error )
5_529_600 / 9600   = 576
65536 - 48    = 65488  0xffd0
65536 - 48-24 = 65464  0xffb865536 - 576     = 64960  0xfdc0
65536 - 576-288 = 64672  0xfca0
*/// define type u8
typedef unsigned char  u8;
// ext 2 3 4 register
// 7  6     5    4  3 2   1      0
// - ext4 ext3 ext2 - - tlclkO t0clkO
sfr int_clkO = 0x8f;// 1T mode or /12
//   7     6   5  4    3     2   1 0
// t0x12 t1x12 - T2R T2_C/T T2x12 - -
sfr auxr = 0x8e;// IE2
//  7  6   5   4   3   2   1    9
//  - ET4 ET3 ES4 ES3 ET2 ESP1 ES2
sfr ie2 = 0xaf;// timer 
sfr TH2 = 0xd6;
sfr TL2 = 0xd7;//define uart tx/rx port
sbit uart_rx = P3^0;       // P3.0 rx
sbit uart_tx = P3^1;       // P3.1 txu8 TEND,TING,tcnt,tbuf;
u8 REND,RING,rcnt,rbuf;void Enable_Ext4(){int_clkO = int_clkO | 0x40;
}void Disable_Ext4(){int_clkO = int_clkO & 0xbf;
}void Timer2_config(){// 1T modeauxr = auxr & 0xf0;auxr = auxr | 0x04;// enable timer1 interruptie2 = ie2 | 0x04;// need to enable EA
}void Timer2_Disable(){auxr = auxr & 0xef;
}void Timer2_Enable(u8 th1,u8 tl1){TH2 = th1;TL2 = tl1;auxr = auxr | 0x10;
}void Uart_Init(){//P3.0 work in interrupt mode ( int4 falling )Enable_Ext4();  // timer2 config Timer2_config();Timer2_Disable();// need to enable EATEND = 1;REND = 0;TING = 0;RING = 0;uart_tx = 1;
}void Ext4_Interrupt() interrupt 16 {RING = 1;REND = 0;rcnt = 0;rbuf = 0;Timer2_Enable(0xfc,0xa0);Disable_Ext4();
}void Uart_SendByte( u8 tx_data ) {tbuf = tx_data;tcnt = 0;TEND = 0;TING = 1;uart_tx = 0;Timer2_Enable(0xfd,0xc0);while( TEND != 1); // wait for tx complete!!
}void Uart_LoopTest( ){if( TEND && REND == 1 ) {Uart_SendByte(rbuf);REND = 0;        }
}void Timer2_Interrupt() interrupt 12  {if( RING ) {if( rcnt == 0 ) {Timer2_Disable();rbuf = rbuf >> 1;if( uart_rx ) rbuf = rbuf | 0x80;  Timer2_Enable(0xfd,0xc0);           }else if( rcnt == 8 ){Timer2_Disable();Enable_Ext4();RING = 0;REND = 1;// recv done !!!        }else {rbuf = rbuf >> 1;if( uart_rx ) rbuf = rbuf | 0x80;  } rcnt ++;}else if( TING ) {if( tcnt == 8) {uart_tx = 1;}else if( tcnt == 9) {Timer2_Disable();TING = 0;TEND = 1;// tx done !!!   }else{uart_tx = tbuf & 0x01;tbuf = tbuf >> 1;}tcnt ++;}else{// other things}
}

• uart.h

#ifndef _UART_H_
#define _UART_H_
#include <reg51.h>void Uart_Init(void);
void Uart_SendByte( unsigned char tx_data );
void Uart_LoopTest( void );
#endif

• main.c

#include <reg51.h>
#include "uart.h"void Sys_Init(){Uart_Init();EA = 1;
}void main(){Sys_Init();while(1) {//Uart_LoopTest();}
}

参考

• 定时器相关
  https://blog.csdn.net/weixin_52853526/article/details/125180813
• 模拟串口程序
  https://www.cnblogs.com/zjutlitao/archive/2018/03/31/8681049.html
• 右移/左移和标志位CY的关系