MSP430的不同型號，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個引腳的16位單片機。具有內(nèi)置的16位定時器、16k的FLASH和512B的RAM，以及一個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10位的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。這里我們詳細(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，接收器自身實現(xiàn)幀的同步，外部的通訊設(shè)備并不使用這一時鐘。波特率的產(chǎn)生是在本地完成的。異步幀格式由1個起始位、7或8個數(shù)據(jù)位、校驗位(奇/偶/無)、1個地址位、和1或2個停止位。一般最小幀為9個位，最大為13位。

(一)UART的初始化

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

通過選擇時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)置用三個寄存器實現(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)采用主動發(fā)送。當(dāng)接收到一個完整的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個信號：URXIFG0=1(類似于51單片機的接收中斷標(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：

1、SPI模式支持3線和4線模式;

2、支持主機與從機模式;

3、接受和發(fā)送有各自獨立的發(fā)送移位寄存器和緩沖器;

4、接受和發(fā)送都有獨立的中斷能力;

5、移位時鐘的極性和相位可編程;

6、字符長度可以是7位或者8位。

SPI工作在全雙工下，即主機發(fā)送的同時也接收數(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，允許從機數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。其信號如下： SIMO：從進(jìn)主出，主機模式下，數(shù)據(jù)輸出;從機模式下，數(shù)據(jù)輸入。SOMI：從出主進(jìn)，主機模式下，數(shù)據(jù)輸入，從機模式下，數(shù)據(jù)輸出。UCLK：USART SPI模式時鐘，信號有主機輸出，從機輸入。CLK時鐘只能由主機提供。STE：從機模式發(fā)送接收允許控制腳，用于4線模式。

(一)SPI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，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

(1)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。

(2)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。

(3)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URXBUF的字符引起的出錯狀況和喚醒條件。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。[!--empirenews.page--]

(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。UxBR0、UxBR1這兩個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UxBR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)位接收時產(chǎn)生的各種錯誤標(biāo)志、RXWAKE位和URXIFGx位。如果傳輸7位數(shù)據(jù)，接收緩存內(nèi)容右對齊，最高位為0。當(dāng)收接和控制條件為真時，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)備好接收下一個要發(fā)送的字符。將數(shù)據(jù)寫入UTXBUF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，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 (!(IFG2&UCA0TXIFG)); // 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(!(IFG2 & UCA0RXIFG)); //等待接收完成

c=UCA0RXBUF;

IFG2 &=~UCA0TXIFG;

return c;

}