msp430單片機(jī)之串口通信模塊

單片機(jī)的串口通信模塊在單片機(jī)中起到重要作用，通過串口它可以與PC機(jī)或者其他模塊進(jìn)行通信，傳輸數(shù)據(jù)或者控制命令，當(dāng)然在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候我們必須有一定的協(xié)議，讓通信雙方能夠知道得到的數(shù)據(jù)是什么，所以我們必須設(shè)置一種格式，讓通信雙方能夠得到正確的數(shù)據(jù)信息，首先我們從整體上來看看這個(gè)模塊的結(jié)構(gòu),下圖是msp430單片機(jī)中的串口模塊：

從上圖中我們可以看出串口模塊可以分為4部分：控制模塊，接收模塊，發(fā)送模塊，波特率控制模塊

這些模塊有相應(yīng)的寄存器，我們的主要任務(wù)就是對這些寄存器進(jìn)行相關(guān)的配置，接下來就詳細(xì)介紹這些寄存器的作用。

1.控制寄存器UXCTL (X為數(shù)字，不同型號的產(chǎn)品包含的串口模塊也不同，有些只有一個(gè)，有些可能包含多個(gè)）

我們來看看每一位的作用吧

PENA：校驗(yàn)允許位（0禁止，1允許）

PEV ：奇偶校驗(yàn)位，該位在校驗(yàn)允許時(shí)有效（0奇校驗(yàn)，1偶校驗(yàn)）

SPB ：停止位選擇，決定發(fā)送的停止位，但接收時(shí)接收器只檢測1位停止位（0 1位停止位，1 2位停止位）

CHAR：發(fā)送數(shù)據(jù)長度（0 7位，1 8位）

LISTEN：反饋信號

SYNC：模塊的模式選擇（0UART模式（異步），1 SPI模式（同步）

MM ：多機(jī)模式選擇（0線路空閑多機(jī)協(xié)議，1 地址為多機(jī)協(xié)議）

SWRST：控制位，上電時(shí)改位置位，一次正確的模塊初始化過程應(yīng)該是：先在SWRST = 1時(shí)設(shè)置，設(shè)置完串口后再設(shè)置SWRST = 0，最后如需中斷，再設(shè)置中斷使能。

2.發(fā)送和接收控制寄存器

發(fā)送控制寄存器主要是控制時(shí)鐘源的選擇等其他控制，而接受控制寄存器主要是一些標(biāo)志位，判斷時(shí)候出錯(cuò)，溢出，中斷標(biāo)志等，具體內(nèi)容見相關(guān)數(shù)據(jù)手冊

3.波特率發(fā)生器控制模塊

這個(gè)模塊有3個(gè)寄存器，兩個(gè)寄存器用作波特率選擇，一個(gè)用于調(diào)整（UxBR0和UxBR1用于選擇波特率，UxMCTL用于調(diào)整）

4接收和發(fā)送數(shù)據(jù)緩存

URXBUF和UTXBUF這兩個(gè)寄存器用于存放接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)。

整個(gè)模塊大概就是這些內(nèi)容了，那么怎么編寫發(fā)送和接收的程序呢？

一般地，接收過程使用中斷方式（因?yàn)椴恢朗裁磿r(shí)候會(huì)接收到數(shù)據(jù)，這樣效率高），發(fā)送采用查詢方式。

串口通信模塊的設(shè)置步驟如下：

1.設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘源

2.設(shè)置串口模塊

3.處理接收發(fā)送過程

下面是一個(gè)簡單的程序，該程序?qū)崿F(xiàn)的功能是從PC機(jī)接收數(shù)據(jù)，然后單片機(jī)又將接收的數(shù)據(jù)原封不動(dòng)的發(fā)送給PC機(jī)。

#include


#define CPU_F ((double)8000000)
#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))
#define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))


#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long


/*當(dāng)BRCLK=CPU_F時(shí)用下面的公式可以計(jì)算，否則要根據(jù)設(shè)置加入分頻系數(shù)*/
#define baud 9600 //設(shè)置波特率的大小
#define baud_setting (uint)((ulong)CPU_F/((ulong)baud)) //波特率計(jì)算公式
#define baud_h (uchar)(baud_setting>>8) //提取高位
#define baud_l (uchar)(baud_setting) //低位


//*
// 系統(tǒng)時(shí)鐘初始化
//*
void Clock_Init()
{
uchar i;
BCSCTL1&=~XT2OFF; //打開XT振蕩器
BCSCTL2|=SELM1+SELS; //MCLK為8MHZ，SMCLK為8MHZ
do{
IFG1&=~OFIFG; //清除震蕩標(biāo)志
for(i=0;i<100;i++)
_NOP(); //延時(shí)等待
}
while((IFG1&OFIFG)!=0); //如果標(biāo)志為1，則繼續(xù)循環(huán)等待
IFG1&=~OFIFG;
}
//*
// MSP430內(nèi)部看門狗初始化
//*
void WDT_Init()
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //關(guān)閉看門狗
}


//*
// MSP430串口初始化
//*
void UART_Init()
{
U0CTL|=SWRST; //復(fù)位SWRST
U0CTL|=CHAR; //8位數(shù)據(jù)模式
U0TCTL|=SSEL1; //SMCLK為串口時(shí)鐘
U0BR1=baud_h; //BRCLK=8MHZ,Baud=BRCLK/N
U0BR0=baud_l; //N=UBR+(UxMCTL)/8
U0MCTL=0x00; //微調(diào)寄存器為0，波特率9600bps
ME1|=UTXE0; //UART1發(fā)送使能
ME1|=URXE0; //UART1接收使能
U0CTL&=~SWRST;
IE1|=URXIE0; //接收中斷使能位

P3SEL|= BIT4; //設(shè)置IO口為普通I/O模式
P3DIR|= BIT4; //設(shè)置IO口方向?yàn)檩敵?br /> P3SEL|= BIT5;
}


//*
// 串口0發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)
//*


void Send_Byte(uchar data)
{
while((IFG1&UTXIFG0)==0); //發(fā)送寄存器空的時(shí)候發(fā)送數(shù)據(jù)
U0TXBUF=data;
}


//*
// 處理來自串口 0 的接收中斷
//*


#pragma vector=UART0RX_VECTOR
__interrupt void UART0_RX_ISR(void)
{
uchar data=0;
data=U0RXBUF; //接收到的數(shù)據(jù)存起來
Send_Byte(data); //將接收到的數(shù)據(jù)再發(fā)送出去
}


//*
// 處理來自串口 0 的發(fā)送中斷，預(yù)留
//*


#pragma vector=UART0TX_VECTOR
__interrupt void UART0_TX_ISR(void)
{


}


//*
// 主函數(shù)
//*
void main(void)
{
WDT_Init(); //看門狗設(shè)置
Clock_Init(); //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
UART_Init(); //串口設(shè)置初始化
_EINT(); //開中斷
while(1) //無限循環(huán)
{
}
}

得到的結(jié)果如下：

串口部分到此為止，這只是簡單的設(shè)置，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中必然會(huì)用到串口傳輸復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這里先打個(gè)基礎(chǔ)。