疯壳MSP430实验教程4、串口实验教程

fengkesz

第一节 串口介绍 3

第二节 串口基础寄存器介绍 4

第三节 实验 9

第四节 实验现象 11

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第一节 串口介绍

MSP430F5438A单片机带有通用串行通信接口（USCI），在同一个硬件模块下支持多种串行通信模式。不同的USCI模块支持不同的模式，每个不同的USCI模块以不同的字母命名，例如，USCI_A，USCI_B等等。如果在一个设备上实现了多个相同的USCI模块，那这些模块将以递增的数字命名。例如当一个设备上有两个USCI_A模块时，这两个模块应该被命名为USCI_A0和USCI_A1。可以通过查阅设备数据表来了解设备包含有哪些USCI模块。

USCI_Ax模块支持的功能：

1、UART模式；

2、脉冲整形的IrDA；

3、自动波特率检测的LIN通信；

4、SPI模式。

USCI_Bx模块支持的功能：

1、I2C模式；

2、SPI模式。

本教程中主要介绍通用异步收发器（UART）。USCI_Ax模块通过两个外部引脚：发送引脚UCAxRXD和接收引脚UCAxTXD把MSP430和一个外部系统连接起来。当UCSYNC位被清零时就选择了UART模式。

UART模式的特征包括：

1、传输7或8位数据，可采用奇校验、偶校验或者无校验；

2、独立的发送和接收以为寄存器；

3、独立的发送和接收数据缓存器；

4、支持最低位优先或最高位优先的数据发送和接收方式；

5、针对多机通信的内置空闲检测和地址位的通信协议；

6、接收器开始边缘检测来自动从低功耗模式中唤醒；

7、支持带小数的可编程的调制波特率；

8、错误检测和修正的状态标志位；

9、地址检测的状态标志位；

10、独立的发送和接收中断。

   

第二节 串口基础寄存器介绍

串口寄存器列表如下图所示：

1.控制寄存器0UCAxCTL0

UCPEN：奇偶校验使能位

0，禁止校验；

1，允许校验。

UCPAR：校验选择位，该位在校验禁止时无效

0，奇校验；

1，偶校验。

UCMSB：高位在前选择，控制接收和发送移位寄存器的方向

0，低位在前；

1，高位在前。

UC7BIT：字符长度。选择7位或者8位字符长度

0，8位数据；

1，7位数据。

UCSPB：停止位选择，停止位的位数

0，1位停止位；

1，2位停止位。

UCMODEx：USCI模式。当UCSYNC=0时，UCMODEx位选择异步模式。

00，串口模式；

01，空闲多机通信模式；

10，地址位多机通信模式；

11，波特率自动检测的UART模式。

UCSYNC：同步模式使能

0，异步模式；

1，同步模式。   

2.控制寄存器1（UCAxCTL1）

UCSSELx：USCI时钟源选择。

00，UCAxCLK

01，ACLK

10，SMCLK

11，SMCLK

UCRXEIE：接收出错中断允许位

0，禁止中断；

1，允许中断。

UCBRKIE：字符接收打断中断允许位

0，禁止中断；

1，允许中断。

UCDORM：睡眠状态

0，不睡眠，所有接收字符都会设置UCRXIFG标志；

1，睡眠，只有在空闲线路之前的字符或在地址位置位的字符能置位UCRXIFG标志。在自动波特率检测的UART模式中，只有打断和同步域的联合能置位UCRXIFG标志位。

UCTXADDR：发送地址位。

0，发送的下一帧为数据；

1，发送的下一帧为地址。

UCTXBRK：发送被打断。在自动波特率检测的UART模式下，0x55H必须被写入

发送缓冲UCAxTXBUF中以产生要求的中断/同步域。否则在发送缓冲中必须

写入0；

0，发送的下一帧不是打断；

1，发送端下一帧是打断或中断/同步域。

UCSWRST：软件复位允许位

0，禁止。USCI复位释放操作；

1，允许。在复位状态下USCI保持逻辑电平。

3.波特率控制寄存器（UCAxBR0和UCAxBR1）

UCBRx：波特率发生器的时钟分频设置。分频因子为16位（UCAxBR0+UCAxBR1*256）。

4.调制控制寄存器（UCAxMCTL）

UCBRFx：第一个调制阶段选择。当UCOS16=1时，这些位决定了BITCLK16的调

制模式。当UCOS16=0时，忽略这些位的作用。

UCBRSx：第二个调制阶段选择。这些位决定了BITCLK的调制模式。

UCOS16：过采样模式使能

0，禁止；

1，使能。

6.状态寄存器（UCAxSTAT）

UCLISTEN：监听使能位

0，禁止；

1，允许。UCAxTXD在内部反馈给接收器。

UCFE：帧错误标志

0，没有错误；

1，出错。

UCOE：溢出标志位。当UCAxRXBUF被读取之前又有一个字符传入，则该位会被

置位。当读取UCAxRXBUF时会自动清除，并且不能软件清零，不然不能正

常工作。

0，无错误；

1，溢出错误。

UCPE：校验错误标志。当UCPEN=0时，UCPE的读取值为0。

0，没有错误；

1，接收的字符校验错误。

UCBRK：检测打断错误

0，没有错误；

1，打断错误。

UCRXERR：接收错误标志位。当UCRXERR=1时，UCFE，UCPE或者UCOE也被置

    位。读取UCAxRXBUF时清零UCRXERR。

0，无错误；

1，接收错误。

UCADDR：在地址位多机通信模式中，地址被接收。读取UCAxRXBUF来清零。

0，接收的是数据；

1，接收的是地址。

UCIDLE：在空闲线多机通信模式中，空闲线被检测。读取UCAxRXBUF来清零。

0，没有检测到空闲线；

1，检测到空闲线。

UCBUSY：USCI忙。该位显示是否正在接收或发送数据。

0，USCI空闲；

1，USCI正在发送或接收。

7.接收缓存寄存器（UCAxRXBUF）

UCRXBUFx：只读寄存器。

8.发送缓存寄存器（UCAxTXBUF）

UCTXBUFx：存放发送的数据，可读可写。

9.IrDA发送控制寄存器（UCAxIRTCTL）

UCIRTXPLx：发送脉宽长度

         

UCIRTXCLK：IrDA发送脉冲时钟选择

0，BRCLK；

1，当UCOS16=1时，为BITCLK16，否则为BRCLK。

UCIREN：IrDA编解码使能

0，禁止编解码；

1，使能编解码。

10.IrDA接收控制寄存器

UCIRRXFLx：接收滤波长度

         

UCIRRXPL：接收输入极性

0，当检测到光脉冲时发送高电平；

1，当检测到光脉冲时发送低电平。

UCIRRXFE：接收过滤器使能

0，禁止接收过滤器；

1，使能接收过滤器。

11.自动波特率控制寄存器（UCAxABCTL）

UCDELIMx：打断/同步分隔符长度

00，1位时长

01，2位时长

10，3位时长

11，4位时长

UCSTOE：同步域超时错误

0，没有错误；

1，长度超出可测时长。

UCBTOE：打断超时错误

0，没有错误；

1，打断域长度超出22位时长。

UCABDEN：自动波特率检测允许

0，禁止波特率检测；

1，允许波特率检测。

12.中断允许寄存器（UCAxIE）

UCTXIE：发送中断允许

0，禁止中断；

1，允许中断。

UCRXIE：接收中断允许

0，禁止中断；

1，允许中断。

13.中断标志寄存器（UCAxIFG）

UCTXIFG：发送中断标志位。当UCAxTXBUF为空时，UCTXIFG置位。

0，没有中断；

1，有中断。

UCRXIFG：接收中断标志位。当UCAxRXBUF接收到一个完整的字符时，UCRXIFG

置位。

0，没有中断；

1，有中断。

14.中断向量寄存器（UCAxIV）

详细的寄存器介绍可以参考官方数据手册中的相关章节。

第三节 实验

开发板上集成里USB转串芯片CH340G，所以直接使用USB数据线连接电脑，使用串口调试助手来进行通信。硬件连接如下图所示：

开发接口连接可以参考《开发接口连接教程》，路径为：..\MSP430\0.从这里开始\2.快速上手。

开发板供电可以参考《如何上电》教程，路径为：..\MSP430\0.从这里开始\0.开机测试。

下面打开串口实验工程文件UART.eww，路径为：..\MSP430\03 教程\04 UART，如下图所示：

打开之后，点击编译按钮，下方出现编译完成并且没有错误之后，点击DEBUG按钮进行仿真调试，同时程序也下载进单片机中，如下图所示：

进入仿真之后就可以看到仿真界面，如下图所示：

点击全速云心按钮，运行程序，可以进行暂停或者停止操作，如下图所示：

第四节 实验现象

完成第三节的操作之后，就会看到串口调试助手打印出的相关信息，发送一个字符就会将该字符加1之后返回，如下图所示：