詳細(xì)解讀：MSP430G2553單片機(jī)串口通信

　　MSP430的不同型號(hào)，其串行通訊工作模式是一樣的。以MSP430G2553為例進(jìn)行說明。MSP430G2553是20個(gè)引腳的16位單片機(jī)。具有內(nèi)置的16位定時(shí)器、16k的FLASH和512B的RAM，以及一個(gè)通用型模擬比較器以及采用通用串行通信接口的內(nèi)置通信能力。此外還具有一個(gè)10位的模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器。這里我們?cè)敿?xì)說明MSP430G2553串口通信。其引腳排布如圖1.1所示。其功能表如表1.1所示。

　　串行通訊模塊主要由三個(gè)部分組成：波特率生成部分、發(fā)送控制器以及接收控制器。如圖1.2所示。

　　一、UART模式

　　在異步模式下，接收器自身實(shí)現(xiàn)幀的同步，外部的通訊設(shè)備并不使用這一時(shí)鐘。波特率的產(chǎn)生是在本地完成的。異步幀格式由1個(gè)起始位、7或8個(gè)數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位（奇/偶/無）、1個(gè)地址位、和1或2個(gè)停止位。一般最小幀為9個(gè)位，最大為13位。

　?。ㄒ唬︰ART的初始化

　　單片機(jī)工作的時(shí)鐘源來自內(nèi)部三個(gè)時(shí)鐘或者外部輸入時(shí)鐘，由SSEL1、SSEL0，以決定最終進(jìn)入模塊的時(shí)鐘信號(hào)BRCLK的頻率。所以配置串行通訊的第一步就是選擇時(shí)鐘。

　　通過選擇時(shí)鐘源和波特率寄存器的數(shù)據(jù)來確定位周期。所以波特率的配置是串行通訊中最重要的一部分。波特率設(shè)置用三個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)：UxBR0（選擇控制器0）：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)低8位。UxBR1（選擇控制器1）：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)高8位。UxMCTL

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?，以及?shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｊ绞峭ㄟ^配置控制寄存器UCTL來進(jìn)行設(shè)置。

　　接收控制部分和發(fā)送控制部分。首先需要串行口進(jìn)行配置、使能以及開啟中斷。串口接收數(shù)據(jù)一般采用中斷方式，發(fā)送數(shù)據(jù)采用主動(dòng)發(fā)送。當(dāng)接收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)：URXIFG0=1（類似于51單片機(jī)的接收中斷標(biāo)志位），表示接收完整的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)正在發(fā)送中，UTXIFG0=1，此時(shí)不能再發(fā)送數(shù)據(jù)，必須等當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送完畢（UTXIFG0=0）才能進(jìn)行發(fā)送。

　　二、SPI模式

　　USTAR下的SPI模式有如下特點(diǎn)：

　　1、SPI模式支持3線和4線模式；

　　2、支持主機(jī)與從機(jī)模式；

　　3、接受和發(fā)送有各自獨(dú)立的發(fā)送移位寄存器和緩沖器；

　　4、接受和發(fā)送都有獨(dú)立的中斷能力；

　　5、移位時(shí)鐘的極性和相位可編程；

　　6、字符長(zhǎng)度可以是7位或者8位。

　　SPI工作在全雙工下，即主機(jī)發(fā)送的同時(shí)也接收數(shù)據(jù)，傳輸?shù)乃俾视删幊虥Q定。4線SPI模式用附加數(shù)據(jù)線，允許從機(jī)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。其信號(hào)如下： SIMO：從進(jìn)主出，主機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸出；從機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸入。SOMI：從出主進(jìn)，主機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸入，從機(jī)模式下，數(shù)據(jù)輸出。UCLK：USART SPI模式時(shí)鐘，信號(hào)有主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。CLK時(shí)鐘只能由主機(jī)提供。STE：從機(jī)模式發(fā)送接收允許控制腳，用于4線模式。

　?。ㄒ唬㏒PI初始化

　　SPI當(dāng)中不需要波特率調(diào)整，所以UxMCTL=0x0000，SPI的初始化及其復(fù)位和UART公用一套寄存器。

　　在初始化或者重新配置USART的SPI時(shí)，必須按照以下順序進(jìn)行：

　　1、UxCTL寄存器的第0位SWRST置位；

　　2、在SWRST置位的條件下，初始化所有的SPI寄存器，包括UxCTL寄存器；

　　3、通過置位模塊使能寄存器MEx的URXEx和UTXEx位使能SPI的接受和發(fā)送使能模塊；

　　4、通過軟件復(fù)位UxCTL寄存器的第0位SWRST；

　　5、通過中斷使能寄存器IEx的URXIEx和UTXIEx來使能發(fā)送和接受中斷。

　　三、寄存器及其功能

　?。?）控制寄存器UxCTL

　　控制寄存器內(nèi)的信息決定了USART的基本操作。如：選擇通信協(xié)議、通信模式和校驗(yàn)位。在SWRST復(fù)位使USART復(fù)位操作禁止前，各位應(yīng)根據(jù)選擇的模式進(jìn)行編程。

　?。?）發(fā)送控制寄存器UxTCTL（未作說明的位未用）

　　寄存器UxTCTL控制與發(fā)送操作相關(guān)的USART硬件。

　?。?）接收控制寄存器URCTL

　　URCTL 控制與接收操作相關(guān)的USART硬件并保存由最新寫入U(xiǎn)RXBUF的字符引起的出錯(cuò)狀況和喚醒條件。若FE、PE、OE、BRK、RXERR 或 RXWake 中的任何一位置位，通過接收下一個(gè)字符不能使其復(fù)位。它們的復(fù)位要通過訪問接收緩存URXBUF、USART的軟件復(fù)位SWRST、系統(tǒng)復(fù)位PUC或用指令修改。

　　（4）波特率選擇寄存器和調(diào)制控制寄存器

　　波特率產(chǎn)生器利用波特率選擇寄存器UxBR1和UxBR0，以及調(diào)整控制寄存器UxMCTL，來產(chǎn)生串行數(shù)據(jù)流的位定時(shí)。UxBR0、UxBR1這兩個(gè)寄存器是用于存放波特率分頻因子的整數(shù)部分，若波特率發(fā)生器的輸入頻率BRCLK不是所需波特率的整數(shù)倍，帶有小數(shù)，則整數(shù)部分寫入U(xiǎn)xBR寄存器，小數(shù)部分則由調(diào)整寄存器UxMCT的內(nèi)容反映。波特率由以下公式計(jì)算：

　　波特率=BRCLK/（UBR+（M7+M6+ …M0）/8）

　　接收緩存存放移位寄存器最后接收的字符，可由用戶訪問，讀接收緩存可以復(fù)位接收時(shí)產(chǎn)生的各種錯(cuò)誤標(biāo)志、RXWAKE位和URXIFGx位。如果傳輸7位數(shù)據(jù)，接收緩存內(nèi)容右對(duì)齊，最高位為0。當(dāng)收接和控制條件為真時(shí)，接收緩存裝入當(dāng)前接收到的字符。

　　發(fā)送緩存含有當(dāng)前要由發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)。UTXIFG 標(biāo)志表示UTXBUF已準(zhǔn)備好接收下一個(gè)要發(fā)送的字符。將數(shù)據(jù)寫入U(xiǎn)TXBUF初始化發(fā)送功能。如果發(fā)送移位寄存器為空或即將為空，數(shù)據(jù)的發(fā)送立即開始。只有當(dāng)UTXBUF為空時(shí)，數(shù)據(jù)才能寫入緩存，否則可能發(fā)送不可預(yù)料的字符。

　　例子：

　　#include“msp430G2553.h”

　　#include “in430.h”

　　void UartPutchar（unsigned char c）;

　　unsigned char UartGetchar（）;

　　unsigned char temp=0;

　　unsigned char number［2］={0};

　　void main（ void ）

　　{

　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT

　　BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set DCO

　　DCOCTL = CALDCO_1MHZ;

　　P1DIR|=BIT6;

　　P1OUT=~BIT6;

　　P1SEL = BIT1 + BIT2; // P1.1為 RXD， P1.2為TXD

　　P1SEL2 = BIT1 + BIT2; // P1.1為 RXD， P1.2為TXD

　　UCA0CTL1 |= UCSSEL_2; // 選擇時(shí)鐘BRCLK

　　UCA0BR0 = 106; // 1MHz 9600

　　UCA0BR1 = 0; // 1MHz 9600

　　UCA0MCTL = UCBRS2 + UCBRS0; // 波特率=BRCLK/（UBR+（M7+.。.0）/8）

　　UCA0CTL1 = ~UCSWRST;

　　// 初始化順序：SWRST=1設(shè)置串口，然后設(shè)置SWRST=0，最后設(shè)置相應(yīng)中斷

　　IE2 |= UCA0RXIE; // 使能接收中斷

　　while（1）

　　{

　　//UartPutchar（9）;

　　// display_int（temp，0）;

　　__delay_cycles（10000）;

　　}

　　}

　　/**********************************UART接收中斷*************************/

　　#pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR

　　__interrupt void USCI0RX_ISR（void）

　　{

　　//while （?。↖FG2UCA0TXIFG））; // 等待發(fā)送完成

　　//UCA0TXBUF = UCA0RXBUF; // TX -》 RXed character

　　temp=UCA0RXBUF;

　　}

　　/******************************UART發(fā)送字節(jié)函數(shù)*************************/

　　void UartPutchar（unsigned char c）

　　{

　　while（！（IFG2 UCA0TXIFG））; //待發(fā)送為空

　　UCA0TXBUF=c;

　　IFG2 =~UCA0RXIFG;

　　}

　　/*********************************UART接收字節(jié)數(shù)據(jù)******************/

　　unsigned char UartGetchar（）

　　{

　　unsigned char c;

　　while（?。↖FG2 UCA0RXIFG））; //等待接收完成

　　c=UCA0RXBUF;

　　IFG2 =~UCA0TXIFG;

　　return c;

　　}

　　/******智能控制工作室*******/