以NRF52832為例，IO口模擬串列埠
什麼是uart ？
串列埠UART，也稱為通用非同步收發器。採用序列通訊的方式，也就是隻能一位一位的發。串列埠一般需要TX-發射端,RX-接收端,GND-地,三根線，主機的TX 、RX,接從機RX , TX，二者共地。
資料幀的結構
串列埠傳送資料以位元組為單位傳送，傳送的一個位元組，叫一幀資料。
包括，1-bit 開始位，8-bit 資料，1-bit 校驗位（奇/偶校驗）和 1-bit 停止位；
串列埠的TX,RX大部分狀態都是高電平；
開始位是0（低電平），停止位是1（高電平）
8bit資料是按照 先低位後高位的順序傳送。例如傳送96（1001 0110），按照0-1-1-0-1-0-0-1的順序傳送。
校驗位
校驗分為奇校驗和偶校驗；怎麼校驗呢？簡單來說，奇校驗就是檢查資料位中1（高電平）的個數，是否為奇數個，如果不是，校驗位就為1（補1的個數為奇數）。相對的偶校驗就是檢查資料位中1的個數，然後補為偶數個。
例如：資料位是 0X55 , 奇校驗位是1（資料位4個1），如果偶校驗則是0。
波特率
波特率（baud）是指傳送二進位制資料位的速率。常見有115200,9600,4800等。傳送1bit資料的時間 = 1/baud ;
如何用IO口模擬串列埠？
串列埠的作用其實是資料的收和發；其實是可以用IO口模擬的；模擬收資料，其實就是讀電平，即讀到8bit資料的電平，讀1次，延時，再讀，一直讀8次，然後記錄下來，還原成一個位元組。模擬發資料，其實就是拉高拉低電平，模擬真實發資料時TX的電平變化；也是拉電平，延時，再拉。
自寫演算法如下：
模擬傳送：
傳送不用管其他的，只要配置一個io口，根據資料來拉高拉低電平，延時，移位後繼續判斷，再重複進行。最後直接在初始化呼叫發字串的函式，或者放在定時器裡面就可以一直髮。
void TX_IO_INIT(void)
{
nrf_gpio_cfg_output(virtual_tx_io); //輸出
}
void IO_LOW(void)
{
nrf_gpio_pin_write(virtual_tx_io, 0);
}
void IO_HIGH(void)
{
nrf_gpio_pin_write 模擬接收：
接收是採用外部中斷的形式進入的，當發來一幀資料時，RX口在起始位產生一個下降沿，可以以此標誌進入中斷，中斷掛起，然後讀資料。每次進入中斷，都收到一幀資料。
void virtual_RX_GPIO_init(void)
{
NRF_LOG_INFO("rx_io");
ret_code_t errCode = nrf_drv_gpiote_init(); // GPIOE驅動初始化
APP_ERROR_CHECK(errCode);
nrf_drv_gpiote_in_config_t inConfig = GPIOTE_CONFIG_IN_SENSE_HITOLO(false); //high to low port事件
inConfig.pull = NRF_GPIO_PIN_PULLUP; // 預設上拉
inConfig.sense = GPIOTE_CONFIG_POLARITY_HiToLo; // high to low
errCode = nrf_drv_gpiote_in_init(virtual_rx_io, &inConfig, RX_irqCallbackFunc);
APP_ERROR_CHECK(errCode);
nrf_drv_gpiote_in_event_enable(virtual_rx_io, true);
}
//中斷函式
void RX_irqCallbackFunc(nrf_drv_gpiote_pin_t pin, nrf_gpiote_polarity_t action)
{
if(nrf_gpio_pin_read(virtual_rx_io) == 0) //檢測到低電平 （開始位）
{
s_irqValue = RX_DATA_VALUE;
nrf_drv_gpiote_in_event_disable(virtual_rx_io); //中斷掛起
nrf_timer_delay_us(209);
virtual_RX_HandleIrq(s_irqValue); //延時一個bit後，開始接收8bit資料
nrf_drv_gpiote_in_event_enable(virtual_rx_io, true); //開啟
}
void virtual_RX_HandleIrq(uint8 irqValue)
{
uint8 RX_Data;
uint8 RecvData ;
uint8 i;
if(irqValue & RX_DATA_VALUE)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
RX_Data = nrf_gpio_pin_read(virtual_rx_io);
if(RX_Data) // 收到 1
{
RecvData |= 0x80;
}
else //收到 0
{
RecvData &= 0x7F;
}
if(i<7)
{
RecvData>>=1; //移7次
}
nrf_timer_delay_us(209);
}
//校驗位
nrf_timer_delay_us(208);
}
NRF_LOG_INFO("RX %02X",RecvData);
}
關於資料接收準確的問題
前面也說過，影響準確性的最主要原因是時序。如何保證時序正確？最好的是在示波器上看，測試你發的間隔，判讀你讀取的位置，調整延時，使處於最佳位置。
比如，接收資料時，在起始位，你可以多延時半個bit的時間，這樣下次讀取，就在資料位的中間一段，這樣資料會更準確。
你的工程中的其他優先順序較高的程序，可能會響應你的準確性，比如nordic的廣播和掃描。
最後就是你軟體延時的準確性，有可能不準的，同樣會影響你的結果。
自寫的Us延時:
void nrf_timer_delay_us( uint16 number_of_us)
{
NRF_TIMER4->PRESCALER = 4; //2^4 16分頻得到1M timer時鐘
NRF_TIMER4->MODE = 0; //timer模式
NRF_TIMER4->BITMODE = 3; // 設定32bit
NRF_TIMER4->TASKS_CLEAR = 1; //清定時器
NRF_TIMER4->CC[0] = number_of_us; //一個tick是1us，
NVIC_SetPriority(TIMER4_IRQn, 0); //設定中斷優先順序
NVIC_ClearPendingIRQ(TIMER4_IRQn); //清除外部中斷掛起
NRF_TIMER4->TASKS_START = 1; //使能timer模組
while (NRF_TIMER4->EVENTS_COMPARE[0] == 0) //等待計時完成，EVENTS_COMPARE[0] == 1;
{
}
NRF_TIMER4->EVENTS_COMPARE[0] = 0; //清零
NRF_TIMER4->TASKS_STOP = 1; //停止計時
}