msp430单片机之串口通信模块

       单片机的串口通信模块在单片机中起到重要作用，通过串口它可以与PC机或者其他模块进行通信，传输数据或者控制命令，当然在传输数据的时候我们必须有一定的协议，让通信双方能够知道得到的数据是什么，所以我们必须设置一种格式，让通信双方能够得到正确的数据信息，首先我们从整体上来看看这个模块的结构,下图是msp430单片机中的串口模块：

从上图中我们可以看出串口模块可以分为4部分：控制模块，接收模块，发送模块，波特率控制模块

这些模块有相应的寄存器，我们的主要任务就是对这些寄存器进行相关的配置，接下来就详细介绍这些寄存器的作用。

1.控制寄存器UXCTL (X为数字，不同型号的产品包含的串口模块也不同，有些只有一个，有些可能包含多个）

我们来看看每一位的作用吧

PENA：校验允许位（0禁止，1允许）

PEV   ：奇偶校验位，该位在校验允许时有效（0奇校验，1偶校验）

SPB   ：停止位选择，决定发送的停止位，但接收时接收器只检测1位停止位（0 1位停止位，1 2位停止位）

CHAR：发送数据长度（0 7位，1 8位）

LISTEN：反馈信号

SYNC：模块的模式选择（0UART模式（异步），1 SPI模式（同步）

MM    ：多机模式选择（0线路空闲多机协议，1 地址为多机协议）

SWRST：控制位，上电时改位置位，一次正确的模块初始化过程应该是：先在SWRST = 1时设置，设置完串口后再设置SWRST = 0，最后如需中断，再设置中断使能。

2.发送和接收控制寄存器

发送控制寄存器主要是控制时钟源的选择等其他控制，而接受控制寄存器主要是一些标志位，判断时候出错，溢出，中断标志等，具体内容见相关数据手册

3.波特率发生器控制模块

这个模块有3个寄存器，两个寄存器用作波特率选择，一个用于调整（UxBR0和UxBR1用于选择波特率，UxMCTL用于调整）

4接收和发送数据缓存

URXBUF和UTXBUF这两个寄存器用于存放接收和发送的数据。

整个模块大概就是这些内容了，那么怎么编写发送和接收的程序呢？

一般地，接收过程使用中断方式（因为不知道什么时候会接收到数据，这样效率高），发送采用查询方式。

串口通信模块的设置步骤如下：

1.设置系统时钟源

2.设置串口模块

3.处理接收发送过程

下面是一个简单的程序，该程序实现的功能是从PC机接收数据，然后单片机又将接收的数据原封不动的发送给PC机。

#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


/*当BRCLK=CPU_F时用下面的公式可以计算，否则要根据设置加入分频系数*/
#define baud           9600                                //设置波特率的大小
#define baud_setting   (uint)((ulong)CPU_F/((ulong)baud))  //波特率计算公式
#define baud_h         (uchar)(baud_setting>>8)            //提取高位
#define baud_l         (uchar)(baud_setting)               //低位


//*
//                    系统时钟初始化
//*
void Clock_Init()
{
  uchar i;
  BCSCTL1&=~XT2OFF;                 //打开XT振荡器
  BCSCTL2|=SELM1+SELS;              //MCLK为8MHZ，SMCLK为8MHZ
  do{
    IFG1&=~OFIFG;                   //清除震荡标志
    for(i=0;i<100;i++)
       _NOP();                      //延时等待
  }
  while((IFG1&OFIFG)!=0);           //如果标志为1，则继续循环等待
  IFG1&=~OFIFG; 
}
//*
//              MSP430内部看门狗初始化
//*
void WDT_Init()
{
   WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;       //关闭看门狗
}


//*
//               MSP430串口初始化
//*
void UART_Init()
{
  U0CTL|=SWRST;               //复位SWRST
  U0CTL|=CHAR;                //8位数据模式 
  U0TCTL|=SSEL1;              //SMCLK为串口时钟
  U0BR1=baud_h;               //BRCLK=8MHZ,Baud=BRCLK/N
  U0BR0=baud_l;               //N=UBR+(UxMCTL)/8
  U0MCTL=0x00;                //微调寄存器为0，波特率9600bps
  ME1|=UTXE0;                 //UART1发送使能
  ME1|=URXE0;                 //UART1接收使能
  U0CTL&=~SWRST;
  IE1|=URXIE0;                //接收中断使能位
  
  P3SEL|= BIT4;               //设置IO口为普通I/O模式
  P3DIR|= BIT4;               //设置IO口方向为输出
  P3SEL|= BIT5;
}


//*
//              串口0发送数据函数
//*


void Send_Byte(uchar data)
{
  while((IFG1&UTXIFG0)==0);          //发送寄存器空的时候发送数据
    U0TXBUF=data;
}


//*
//               处理来自串口 0 的接收中断
//*


#pragma vector=UART0RX_VECTOR
__interrupt void UART0_RX_ISR(void)
{
  uchar data=0;
  data=U0RXBUF;                       //接收到的数据存起来
  Send_Byte(data);                    //将接收到的数据再发送出去
}


//*
//            处理来自串口 0 的发送中断，预留
//*


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


}


//*
//           主函数
//*
void main(void)
{ 
  WDT_Init();                         //看门狗设置
  Clock_Init();                       //系统时钟设置
  UART_Init();                        //串口设置初始化
  _EINT();                            //开中断
  while(1)                            //无限循环
    {
    }
}

得到的结果如下：

串口部分到此为止，这只是简单的设置，在后续的学习中必然会用到串口传输复杂的数据进行处理，这里先打个基础。