第四章 MSO430F6638异步(UART)通信.

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1、第四章 MSP430通信接口2 Copyright 2009 Texas Instruments All Rights Reservedwww.msp430.ubi.pt本章概述MSP430系列微控制器中具有通信模块系列微控制器中具有通信模块USCI (通用串行通信接口通用串行通信接口)，可配置，可配置成以下三种通信接口：成以下三种通信接口： 它能够配置成UART(通用异步通信协议)（异步） SPI(串行外设接口协议) （同步） I2C(内部集成电路协议)模式（同步）此外，一些此外，一些MSP430系列还具有系列还具有USB模块，它完全兼容模块，它完全兼容USB 2.0全全速速 规规范范，扩，

2、扩展了展了MSP430的应用领域范围。的应用领域范围。3 Copyright 2009 Texas Instruments All Rights Reservedwww.msp430.ubi.pt本章结构 MSP430通信接口通信接口 4.1 通信系统概述 4.2 USCI模块概述 4.3 通用异步通信协议UART模式 4.4 串行外设接口协议SPI模式 4.5 内部集成电路协议I2C模式 4.6 通用串行总线协议USB模块 4.1 通信系统概述通信系统模型 所有数字通信系统都具有三种设备： 发送器：把信息处理成合适的格式，然后发送； 接收器：收集信息并抽取出原始数据； 通信介质：为信息流提供

3、物理介质，通常为双绞线、光纤或射频网络。通信常用术语 数据各位同时进行传送 数据逐位顺序进行传送 (串行通信)收/发可同时进行 (串行通信)收/发不可同时进行 单位时间传送的位数并行通信在并行通信系统中，要发送的数字值的每个位都具有独立的信号线。在并行通信系统中，要发送的数字值的每个位都具有独立的信号线。多条线上的逻辑电平共同形成了要发送的信息的值多条线上的逻辑电平共同形成了要发送的信息的值.串口通信 (1/2) 串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速率、数据块格式、信号电平等）不同，形成了多种串行通信的协议与接口标准。常见的有： 通用异步收发器(U

4、ART) 通用串行总线（USB） I2C总线 CAN总线 SPI总线 RS-485，RS-232C，RS422A标准同步、异步的概念处理器之间不使用公共的参考时钟，通信双方分别有自己的时钟源，但必须使用相同的波特率。例如UART就是属于串行异步通信。由主机提供时钟与数据，从机使用该时钟接收数据或发送数据，即通信双方公用时钟源。例如：SPI和I2C就属于串行同步通信。10n同步通信同步通信：在同步通信方式下，在传送数据的同：在同步通信方式下，在传送数据的同时还要传送时钟信号，以使接收双方可以用时钟信时还要传送时钟信号，以使接收双方可以用时钟信号来确定每个信息位。号来确定每个信息位。1100011

5、n同步通信同步通信：在同步通信方式下，在传送数据的同：在同步通信方式下，在传送数据的同时还要传送时钟信号，以使接收双方可以用时钟信时还要传送时钟信号，以使接收双方可以用时钟信号来确定每个信息位。号来确定每个信息位。1100012n同步通信：在同步通信方式下，在传送数据的同同步通信：在同步通信方式下，在传送数据的同时还要传送时钟信号，以使接收双方可以用时钟信时还要传送时钟信号，以使接收双方可以用时钟信号来确定每个信息位。号来确定每个信息位。1100001010n同步通信的缺点是要求同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持发送时钟和接收时钟保持严格同步严格同步。13同步字符同步字符（SYN1)同

6、步字符同步字符（SYN2)数据数据（DATA)n 同步通信是按数据块传送的。把传送的字符顺序地连接起来，组成数据块，在数据块前面加上特殊的同步字符，作为数据块的起始符号，由收/发一致的同步时钟在发送端发出，接收端接收到同步字符后，开始接收数据块。n 同步通信的优点是传输速率快。串行通信 (2/2) 在串行通信系统中，物理发送介质只需要一条信号线。发送器根据发送器和接收器之间指定的速率发送比特序列。要使通信双方同步，还需要一些额外的信息：起始位：加到要发送的信息的开头，以识别一个新数据的开始；停止位：加到要发送的信息的尾部，表示传输结束。15n 无论以上何种通信方式，按照数据传输方向均可分为：单

7、工、半双工和全双工三种方式，如图所示。16n单工（Simplex)方式：数据的传输方式是单向的，即发送端和接收端的身份是固定的，发送端只能发送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能发送信息。设备设备A发送器设备设备B接收器Data flow17n半双工（Half Duplex）：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行。设备设备A发送器/接收器接收器设备设备B接收器/发送器发送器Data flown特点：双向，但不同时。双向，但不同时。18n 全双工（Full Duplex）：能够在两个方向同时进行数据传送。一般实现方法是采用两个信道完成。设备设备A发送器/接收器设备设备

8、B接收器/发送器19比特率每秒传输的二进制位数，单位为bps（bit per second ）。波特率每秒钟调制信号变化的次数。n数据的传输速率可以用比特率表示。数据的传输速率可以用比特率表示。n不考虑实际通信中的调制和解调，计算机直不考虑实际通信中的调制和解调，计算机直接传输的信号只有高、低电平（逻辑接传输的信号只有高、低电平（逻辑0或逻辑或逻辑1），那么比特率就等于波特率。），那么比特率就等于波特率。20某异步通信的波特率为4800，8个数据位，无校验位，一个起始位，一个停止位。试估算每个字符传输所需要的时间。解：起始位1位，8位数据位，无校验位，一个起始位，一个停止位，则一个字符的编码为

9、1+8+0+1=10位。波特率为4800，即4800位/秒，传输10位所需要的时间是10/48000.002083秒，即2.083毫秒。 4.2 USCI模块概述USCI模块特性低功耗运行模式（自动启动）两个独立模块： USCI_A： 支持Lin/IrDA的UART； SPI( 主/从、3线和4线模式)。 USCI_B： SPI (主/从、3线和4线模式)； I2C (主/从, 高达400 kHz)。双缓冲TX/RX；波特率/位时钟发生器： 自动波特率检测； 灵活的时钟源。RX干扰抑制；使能DMA；错误检测。初始化USCI模块 使用USCI模块之前，要先对其进行初始化配置。建议采用以下步骤初始

10、化或重配置USCI模块： 置位UCAxCTL1的UCSWRST； 初始化USCI寄存器； 配置相应引脚端口； 软件清零UCSWRST； 使能UCxRXIE和/或UCxTXIE中断。波特率生成 对于一个特定的时钟源的频率，分频值下列公式给出： 通常情况下，N不是一个整数，因此，需要使用调制器。低频波特率生成 当UCOS16 = 0时即选择为“低频波特率生成”模式。由于该模式使用低频时钟信号(32.768 kHz晶振)，故其非常适合低功耗应用。 波特率是由分频器和调制器中获得。 寄存器将通过下面公式得出的值来进行配置。超采样波特率生成 当UCOS16 = 1时即选择为“超采样波特率生成”模式。这个