STM32如何通过软件模拟串口通信？

STM32上可以通过软件模拟串口通信，不使用硬件串口引脚（如RX、TX）也是完全可行的。

关键是通过精确控制GPIO的时序、波特率、数据位和停止位来完成数据传输。

这种方法适用于一些没有USART硬件支持的场景，或者当其他硬件资源已被占用时。

软件串口通信通过控制一个普通的GPIO引脚模拟串口通信的时序。

它模拟的过程包括发送和接收的时钟控制、数据位的编码和解码、起始位和停止位等内容。

例如，使用一个GPIO引脚作为TX（数据发送端），另一个作为RX（数据接收端）。

在数据传输时，TX端会根据约定的波特率按照特定的时序（起始位、数据位、停止位等）发送数据。

接收端RX则需要在固定的时钟节奏下读取数据并解码。

通常实现方法有两种：

• 基于定时器的实现：通过定时器生成精确的时间间隔，确保每一位数据的传输时长精确匹配所选波特率。例如，配置一个定时器以精确产生特定频率的时钟信号，利用定时器的中断或直接在主循环中进行波形控制，从而模拟串口的发送和接收。
• 基于外部中断的接收：接收端可以通过GPIO引脚配置为外部中断模式，当引脚电平变化时，触发中断并在中断服务程序中读取数据。由于接收的数据是按位传输的，因此需要在中断中管理每一位的接收，并按照约定的波特率来解析数据。

软件串口通信的优缺点优点：

1. 灵活性高：不需要硬件的USART引脚，任何GPIO引脚都可以用来进行通信，适用于没有USART硬件支持的情况。
2. 占用资源少：仅通过软件来实现，硬件资源占用较少，不需要额外的硬件模块。
3. 便于调试和扩展：可以轻松修改通信协议，适合一些特殊的通信需求。

缺点：

1. 效率较低：软件串口比硬件串口慢，因为它需要依赖主处理器来处理时序，且需要精确的时延控制，容易受主处理器负载影响。
2. 占用CPU资源：由于需要精确的时序控制，软件串口通信会消耗较多的CPU周期，尤其是在高波特率时。
3. 受时钟漂移影响大：由于没有硬件支持，时序可能受到系统时钟漂移的影响，需要时常校准。