MSP430的不同型號，其串行通訊工作模式是一樣的。以MSP430G2553為例進行說明。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)轉換器。這里我們詳細說明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)母袷剑约皵?shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｊ绞峭ㄟ^配置控制寄存器UCTL來進行設置。
接收控制部分和發(fā)送控制部分。首先需要串行口進行配置、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志位)，表示接收完整的數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)正在發(fā)送中，UTXIFG0=1，此時不能再發(fā)送數(shù)據(jù)，必須等當前數(shù)據(jù)發(fā)送完畢(UTXIFG0=0)才能進行發(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，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當中不需要波特率調整，所以UxMCTL=0x0000，SPI的初始化及其復位和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復位使USART復位操作禁止前，各位應根據(jù)選擇的模式進行編程。
(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)送操作相關的USART硬件。
(3)接收控制寄存器URCTL
URCTL 控制與接收操作相關的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位。它們的復位要通過訪問接收緩存URXBUF、USART的軟件復位SWRST、系統(tǒng)復位PUC或用指令修改。[!--empirenews.page--]
(4)波特率選擇寄存器和調制控制寄存器
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，讀接收緩存可以復位接收時產(chǎn)生的各種錯誤標志、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。當收接和控制條件為真時，接收緩存裝入當前接收到的字符。
發(fā)送緩存含有當前要由發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)。UTXIFG 標志表示UTXBUF已準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UTXBUF為空時，數(shù)據(jù)才能寫入緩存，否則可能發(fā)送不可預料的字符。
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設置串口，然后設置SWRST=0，最后設置相應中斷
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;
}
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