MSP430异步串行通信解析
msp430f149技术资料
MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线，外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器。
具有统一的中断管理，具有丰富的片上外围模块，片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟，支持8M的时钟。
由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化，MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱。
第三章MSP430F149 资源的应用介绍及开发第一节中断介绍及存储器段介绍中断在MSP430中得以广泛的应用，它可以快速进入中断程序，之后返回中断前的状态，其时序为：PC执行程序中断允许置位SR中的GIE置位 EINT（中断开）中断到，中断标志位（IFG）置位从中断向量表中读取中断程序的入口地址，进入中断程序执行中断程序中断允许位复位 RETI中断返回回到原来地址。
具体应用将会在应用程序中的到应用。
有关中断源和中断优先级及中断允许位、中断标志位在参考资料1上有详细介绍。
MSP430单片机的片上存储器共为64K，表示为图：第三节 P 口MSP430F149有6个8位的P口，其中P1、P2口占两个中断向量，共可以接16 个中断源，还可以直接利用 P口的输入输出寄存器，直接对外进行通信。
单片机MSP430与PC机串口通讯设计
单片机MSP430与PC机串口通讯设计一、引言串口通信是指通过串行通信接口进行数据传输的一种通信方式。
单片机MSP430和PC机的串口通信设计可以实现二者之间的数据传输和通信交互。
本文将从串口介绍、硬件设计和软件实现等方面详细介绍该设计。
二、串口介绍串口是一种串行通信接口，常用的有RS232和RS485等。
RS232是一种使用较为广泛的串口通信协议。
RS232接口有三根线，分别为发送线Tx、接收线Rx和地线GND。
该协议规定，发送端与接收端之间的电平差为±3至±15V，其中正电平表示逻辑0，负电平表示逻辑1三、硬件设计1.MSP430硬件设计MSP430是一种低功耗的专用于嵌入式应用的16位RISC微控制器。
它具有丰富的外设资源，包括多个通用输入输出引脚(GPIO)和两个USART （UART）接口。
其中一个USART接口用于将MSP430与PC机连接。
2.PC机硬件设计PC机通过串口连接到MSP430。
首先，需要将PC机的串口RS232转换为TTL电平，即RS232转TTL电平转换器。
其次，将转换后的TTL电平通过杜邦线连接至MSP430的USART接口的Tx和Rx引脚。
四、软件实现1.MSP430软件设计（1）串口初始化：设置数据位长度、停止位、奇偶校验等。
（2）发送数据：将要发送的数据存入发送缓冲区，并使能发送中断。
（3）接收数据：开启接收中断，并将接收到的数据存入接收缓冲区。
（4）中断处理：发送中断和接收中断时，分别从发送缓冲区和接收缓冲区读取数据并发送/接收。
2.PC机软件设计（1）打开串口：设置串口参数，如波特率、数据位长度等。
（2）发送数据：向串口发送数据，可以通过打开的串口进行写入。
（3）接收数据：使用轮询或中断方式读取串口接收到的数据。
五、总结与展望本文详细介绍了单片机MSP430与PC机串口通信设计，主要包括了串口介绍、硬件设计和软件实现。
通过串口通信，MSP430和PC机可以实现数据传输和通信交互，从而满足各种嵌入式应用的需求。
MSP430--UART模块
MSP430--UART模块UART 是通用异步串行接口的简称。
串行通信接口是用来与单片机外界系统进行通信桥梁，比如可以吧单片机ADC 转换的数据通过串口发送给PC 机（上位机），经上位机处理之后在发回给单片，达到通信的目的。
TI 公司的MSP430 系列单片机均具有UART 功能，其中大部分还和SPI,I2C 功能复用，通过相关寄存器的配置，可以很轻松地就实现了UART,SPI,I2C 的通信功能。
在此以MSP430x149 为例介绍UART 功能及其实现过程。
1.异步通信的结构：2.UART 数据格式（数据协议）：异步通信再不发送数据的时候，通信线路上总是呈现高电平状态，称为空闲状态。
当有数据发送是，信号线变成低电平，并持续一位的时间用于表示发送字符的开始，该为称为起始位。
起始位之后在信号线上依次出现发送的数据。
起始位，数据位由高到低7/8 位，地址位0/1 位，奇偶校验位奇偶或无，停止位1/2 位。
数据位位数、地址位、奇偶校验位、停止位均可由单片机内部寄存器控制；这款单片机都有两个USART 模块，有两套独立的寄存器组；以下寄存器命中出现x 代表0 或是1,0 代表对应0 模块的寄存器，1 代表对应1 模块的寄存器；其中，与串口模式设置相关的控制位都位于UxCTL 寄存器，与接收相关的控制位都位于UxRCTL 寄存器，与发送相关的控制位都位于UxTCTL 寄存器；波特率设置用UxBR0、UxBR1、UxMCTL 三个寄存器；接收与发送有独立的缓存UxRXBUF、UxTXBUF，并具有独立的移位寄存器和独立的中断；中断允许控制位位于IE1/2 寄存器，中断标志位位于IFG1/2 寄存器。
3.波特率设置：430 的波特率设置用三个寄存器实现：UxBR0：波特率发生。
MSP430串口通信讲解
串行通信接口是处理器与外界进行数据传输最常用的方式之一。
顾名思义，串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
与并行通信相比，串行通信速度较慢，但占用更少的I/O 资源，只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
串行通信可以分为同步通信和异步通信两种类型。
如果带有同步时钟，则称为同步串行通信，如常用的 SPI 和 I2C 接口就属于同步串行通信接口。
如果没有同步时钟，依靠严格的时间间隔来传输每一比特，则称为异步串行通信。
MSP430 系列单片机有两种串行通信接口，较早的 USART 模块和较新的 USCI 模块。
同步通信方式，是把许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输。
但是，在每组信息(通常称为信息帧)的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。
同步方式下，发送方除了发送数据，还要传输同步时钟信号，信息传输的双方用同一个时钟信号确定传输过程中每1位的位置。
在异步通信方式中，两个数据字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个数据字符的前后都要用一些数位来作为分隔位。
MSP430G2553单片机USCI模块原理图串口通信所需配置：1、时钟选择——以SMCLK时钟频率为1MHz为例。
①选择SMCLK为串口通信频率。
(P95页）②设置SMCLK时钟频率为1MHz。
需要设置的寄存器：UCA0CTL1；（P95页）。
2、IO口定义为第二功能，即串口发送接收端口。
需要设置的寄存器：P1SEL|=BIT1+BIT2;，P1SEL2|=BIT1+BIT2;（中文P44页）。
2、数据传输格式本次实验数据格式设置为：1位起始位8位数据位无奇偶校验1为停止位需要设置的寄存器：UCA0CTL0（P94页）3、设置波特率，以9600为例。
需要设置的寄存器：UCA0BR0，UCA0BR1，UCA0MCTL。
MSP430I2C通信
04
MSP430I2C通信模块的 应用实例
MSP430I2C通信模块与EEPROM的通信
总结词
实现数据存储与读取
详细描述
MSP430I2C通信模块通过与EEPROM进行通信，可以实现数据的存储和读取功能。在数据存储时，可以将需要 保存的数据通过I2C通信协议发送到EEPROM中；在数据读取时，可以从EEPROM中读取数据并通过I2C通信协 议返回给MSP430I2C通信模块。
要点三
解决方案
首先检查总线的负载情况，确保总线 上连接的设备数量和信号线的长度在 合理范围内。然后检查信号线的质量 ，排除信号干扰的可能性。此外，可 以尝试调整I2C通信的速率参数，以 找到最适合系统需求的通信速率。
THANKS
感谢观看
寄存器访问
通过读写寄存器的方式，实现数据的读取和 写入。
03
MSP430I2C通信模块的 使用
MSP430I2C通信模块的初始化
初始化I2C通信模块
启动I2C通信
在开始通信之前，需要先初始化I2C通 信模块，包括设置通信速率、数据位、 停止位等参数。
完成初始化后，通过发送起始信号启 动I2C通信。
I2C通信模块支持多主模式和从模式， 方便实现多机通信。
MSP430I2C通信模块具有硬件仲裁 功能，可自动处理多个主设备同时请 求的情况，保证数据传输的可靠性。
02
I2C通信协议
I2C通信协议概述
I2C通信是一种双线串行通信协 议，主要用于连接微控制器和 各种外围设备。
它由Philips公司开发，具有简 单、稳定、高速等优点，广泛 应用于各种嵌入式系统中。
模块的亮度和对比度等参数，从而实现数据显示和控制功能。
05
MSP430单片机的原理与应用
MSP430单片机的原理与应用1. 简介MSP430单片机是德州仪器公司（Texas Instruments）推出的一款低功耗、高性能的16位单片机，广泛应用于各种嵌入式系统和物联网设备中。
本文将介绍MSP430单片机的基本原理和常见应用场景。
2. 基本原理MSP430单片机采用哈佛结构的架构，拥有16位的CPU，8到256KB的闪存和0.5到16KB的RAM。
其低功耗特点使得它在电池供电的嵌入式设备中得到广泛应用。
MSP430单片机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤： - 程序存储器中的指令被取出并送入指令译码器。
- 指令译码器将指令解码，并执行相应的操作。
- 执行的结果被存储器读写单元读取或写入。
- 控制单元协调整个系统的操作，包括时钟、中断、输入输出等。
3. 应用场景3.1 智能家居MSP430单片机在智能家居领域中具有广泛的应用。
通过连接传感器、执行器和通信模块，MSP430单片机可以实现对温度、湿度、光照等环境参数的监控与控制。
并且，MSP430单片机能够通过无线通信和云平台实现智能家居设备的远程控制和监测。
3.2 工业自动化在工业自动化领域，MSP430单片机能够通过连接传感器和执行器实现对生产过程的监测和控制。
它能够实时采集温度、压力、流量等参数，并根据设定的逻辑进行自动控制。
同时，MSP430单片机的低功耗特性使得它适合在工业现场长时间运行。
3.3 物联网设备随着物联网的快速发展，MSP430单片机在物联网设备中的应用越来越广泛。
它可以用于连接各种传感器、执行器和通信模块，实现对环境、设备等的监测和控制。
而且，MSP430单片机的低功耗特性使得它非常适合在物联网设备中使用，能够延长电池寿命。
3.4 医疗设备在医疗设备领域，MSP430单片机能够实现对患者的生理参数的监测和控制。
它可以连接各种传感器，如心电传感器、体温传感器等，实时采集患者的生理数据，并可以根据需要进行报警和控制操作。
MSP430单片机串口通信详解
MSP430单片机串口通信详解#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 WDTBCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set DCODCOCTL = CALDCO_1MHZ;P1DIR|=BIT6;P1OUT&=~BIT6;P1SEL = BIT1 + BIT2; // P1.1为 RXD, P1.2为TXD P1SEL2 = BIT1 + BIT2; // P1.1为 RXD, P1.2为TXDUCA0CTL1 |= UCSSEL_2; // 选择时钟BRCLKUCA0BR0 = 106; // 1MHz 9600UCA0BR1 = 0; // 1MHz 9600UCA0MCTL = UCBRS2 + UCBRS0; // 波特率=BRCLK/(UBR+(M7+...0)/8)UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;// 初始化顺序:SWRST=1设置串口，然后设置SWRST=0,最后设置相应中断IE2 |= UCA0RXIE; // 使能接收中断while(1){//UartPutchar(9);// display_int(temp,0);__delay_cycles(10000);}}/**********************************UART接收中断*************************/#pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR__interrupt void USCI0RX_ISR(void){//while (!(IFG2&UCA0TXIFG)); // 等待发送完成 //UCA0TXBUF = UCA0RXBUF; // TX ->; RXed charactertemp=UCA0RXBUF;}/******************************UART发送字节函数*************************/void UartPutchar(unsigned char c){while(!(IFG2 & UCA0TXIFG)); //待发送为空UCA0TXBUF=c;IFG2 &=~UCA0RXIFG;}/*********************************UART接收字节数据******************/unsigned char UartGetchar(){unsigned char c;while(!(IFG2 & UCA0RXIFG)); //等待接收完成c=UCA0RXBUF;IFG2 &=~UCA0TXIFG;return c;}/******智能控制工作室*******/MSP430g2553串口通信MSP430的不同型号，其串行通讯工作模式是一样的。
MSP430简介(超详细·)
msp430简介MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化, MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱.一、IO口（一）、P口端口寄存器：1、PxDIR 输入/输出方向寄存器（0：输入模式 1：输出模式）2、PxIN 输入寄存器输入寄存器是只读寄存器，用户不能对其写入，只能通过读取该寄存器的内容知道I/O口的输入信号。
3、PxOUT 输出寄存器寄存器内的内容不会受引脚方向改变的影响。
4、PxIFG 中断标志寄存器（0：没有中断请求 1：有中断请求）该寄存器有8个标志位，对应相应的引脚是否有待处理的中断请求；这8个中断标志共用一个中断向量，中断标志不会自动复位，必须软件复位；外部中断事件的时间必须>=1.5倍的MCLK的时间，以保证中断请求被接受；5、PxIES 中断触发沿选择寄存器（0：上升沿中断 1：下降沿中断）6、PxSEL 功能选择寄存器（0：选择引脚为I/O端口 1：选择引脚为外围模块功能）7、PxREN 上拉/下拉电阻使能寄存器（0：禁止 1：使能）（二）、常用特殊P口：1、P1和P2口可作为外部中断口。
msp430g2553串口通信
MSP430g2553串口通信MSP430的不同型号，其串行通讯工作模式是一样的。
以MSP430G2553为例进行说明。
MSP430G2553是20个引脚的16位单片机。
具有内置的16位定时器、16k 的FLASH 和512B 的RAM ，以及一个通用型模拟比较器以及采用通用串行通信接口的内置通信能力。
此外还具有一个10位的模数(A/D)转换器。
其引脚排布如图1.1所示。
其功能表如表1.1所示。
串行通讯模块主要由三个部分组成：波特率生成部分、发送控制器以及接收控制器。
如图1.2所示。
一、UART 模式在异步模式下，接收器自身实现帧的同步，外部的通讯设备并不使用这一时钟。
波特率的产生是在本地完成的。
异步帧格式由1个起始位、7或8个数据位、校验位（奇/偶/无）、1个地址位、和1或2个停止位。
一般最小帧为9个位，最大为13位。
图1.2 串行通讯模块内部结构图图1.1 MSP430G2553引脚图（一）UART的初始化单片机工作的时钟源来自内部三个时钟或者外部输入时钟，由SSEL1、SSEL0，以决定最终进入模块的时钟信号BRCLK的频率。
所以配置串行通讯的第一步就是选择时钟。
通过选择时钟源和波特率寄存器的数据来确定位周期。
所以波特率的配置是串行通讯中最重要的一部分。
波特率设置用三个寄存器实现：UxBR0（选择控制器0）：波特率发生器分频系数低8位。
UxBR1（选择控制器1）：波特率发生器分频系数高8位。
UxMCTL 数据传输的格式，以及数据传输的模式是通过配置控制寄存器UCTL来进行设置。
接收控制部分和发送控制部分。
首先需要串行口进行配置、使能以及开启中断。
串口接收数据一般采用中断方式，发送数据采用主动发送。
当接收到一个完整的数据，产生一个信号：URXIFG0=1（类似于51单片机的接收中断标志位），表示接收完整的数据。
当数据正在发送中，UTXIFG0=1，此时不能再发送数据，必须等当前数据发送完毕（UTXIFG0=0）才能进行发送。
MSP430单片机原理解读
第 2 章MSP430 单片机原理与 C 语言基础MSP430系列超低功耗单片机有200多种型号，TI公司用3~ 4位数字表示其型号。
其中第一位数字表示大系列，如MSP430F1xx系列、MSP430F2xx系列、MSP430F4xx系列、MSP430F5xx系列等。
在每个大系列中，又分若干子系列，单片机型号中的第二位数字表示子系列号，一般子系列越大，所包含的功能模块越多。
最后1~2 位数字表示存储容量，数字越大表示RAM 和ROM 容量越大。
430 家族中还有针对热门应用而设计的一系列专用单片机。
如SP430FW4xx 系列水表专用单片机、MSP430FG4xx 系列医疗仪器专用单片机、MSP430FE4xx 系列电能计量专用单片机等。
这些专用单片机都是在同型号的通用单片机上增加专用模块而构成的。
最新的MSP430型号列表可以通过TI公司网站下载。
在开发单片机应用系统时，第一步就是单片机的选型，选择合适的单片机型号往往就能事半功倍。
单片机选型基本方法是选择功能模块最接近项目需求的系列，然后根据程序复杂程度估算存储器和RAM 空间，并留有适当的余量，最终决定选用的单片机型号。
本章节以MSP430F249单片机为学习目标，介绍单片机的基本结构和工作原理，读者可以举一反三、触类旁通，而不必每种型号都去学习却无法深入掌握。
2.1 MSP430F249单片机基本结构与原理2.1.1MSP430F249的主要结构特点供电电压范围1.8V~3.6V 。
超低功耗：活动状态270uA（1MHz，2.2V）;待机模式0.3uA;关机模式0.1uA。
16位RISC精简指令集处理器。
时钟系统：多种时钟源，可灵活使用。
时钟频率达到16MHz ;具有内部振荡器;可外接32kHz 低频晶振;外接时钟输入。
12位A/D转换器，内部参考电压，采用保持电路。
16位定时器A，3个捕获/比较寄存器。
16 位定时器B，7 个捕获/比较寄存器。
MSP430同步串行通信SPI全解
选择SMCLK
配置波特率
UCB1IE |= UCRXIE; UCB1CTL1 &= ~UCSWRST
打开SPI中断 USCI_Bx复位释放
主机——其他配置
MST_Data = 0x01;
SLV_Data = 0x00;
主机初始化数据 从机初始化数据
#pragma vector=USCI_ B1_VECTOR __interrupt void USCI_ B1_ISR(void) { switch(__even_ase 2: while (!(UC B1IFG&UCTXIFG));
选择P8.4~P8.6端口方向为输出 选择P1.1~P1.0端口为输出 选择P1.1~P1.0端口为输出
主机——SPI模块初始化
UCB1CTL1 |= UCSWRST;
UCB1CTL0|=UCMST+UCSYNC+ UCCKPL+UCMSB; UCB1CTL1 |= UCSSEL_2; UCB1BR0 = 2; UCB1BR1 = 0;
串口中断缓冲器 UCBxRXBUF和UCBxTXBUF
UCRXBUFx: 接收缓冲器
UCTXBUFx: 发送缓冲器
应用示例
SPI主机与从机通过三线SPI接口通信，主机发送数据给从机，同时
又接收从机发来的数据，发送数据从0x01开始递增，从机接收到数据，
就立马发出，主机接到这个数据，进入中断如果发送和接收数据相同， 则点亮LED灯，否则熄灭。波特率为500kbps
程序流程图
主机 初始化SPI模块 初始化发送数据 MST_Data RX ISR
判断发送缓冲是否为空， 若是，则发送第一个字符 判断发送缓冲是否为空， 为空说明上次发送完毕
MSP430F5438USCI模块的详细介绍
MSP430F5438USCI模块的详细介绍MSP430F5438是一款德州仪器（TI）推出的超低功耗微控制器，搭载了USCI模块，提供多种通信接口，包括UART、SPI和I2C。
本文将详细介绍MSP430F5438的USCI模块的特性和应用。
USCI模块在MSP430F5438上有两个实例，分别称为USCI_A和USCI_B。
每个实例都可以配置为UART、SPI或I2C模式，提供相应的寄存器和功能。
以下将分别介绍每个实例的特性和应用。
CI_A模块：USCI_A模块是一个通用的串行通信模块，可配置为UART、SPI或I2C模式。
它提供了几个寄存器和功能，用于配置串口参数、接收和发送数据。
在UART模式下，USCI_A可以实现异步串行通信，支持多种波特率和数据格式。
在SPI模式下，它可以与其他设备进行高速的全双工通信，支持主从模式和多主模式。
在I2C模式下，USCI_A可以作为主设备或从设备，与其他I2C设备进行双向通信。
应用方面，USCI_A模块可用于实现与外部设备的通信，如串行打印机、传感器、外部存储器等。
通过UART模式，MSP430F5438可以与PC进行通信，进行数据传输和远程调试。
通过SPI模式，可以与其他MSP430微控制器或外部器件进行高速数据传输，如液晶显示屏、无线模块等。
通过I2C模式，可以与其他I2C设备（例如传感器、实时时钟等）进行双向通信，实现数据采集和控制。
CI_B模块：USCI_B模块也是一个通用的串行通信模块，可配置为UART、SPI或I2C模式。
它与USCI_A模块类似，提供了相应的寄存器和功能，用于配置通信参数和执行数据传输。
在UART模式下，USCI_B支持多种波特率、数据格式和校验方式。
在SPI模式下，它支持全双工通信和多种传输模式。
在I2C模式下，USCI_B可以作为主设备或从设备，与其他I2C设备进行双向通信。
应用方面，USCI_B模块与USCI_A模块相似，可应用于串行通信和外设接口。
串行通信技术实验报告
串行通信技术实验报告一、实验目的1.了解异步串行通信原理2.掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法二、必做实验任务1.了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用拆下单片机的功能拓展板，将主板上的eZ430-FET板载仿真器的BRXD，BTXD收发信号端口连接，通过串口调试助手即可实现串口的自发自收功能。
接线如下图：思考：异步串行通信接口的收/发双方是怎样建立起通信的？答：异步串行通信的收发双方进行通信，在硬件与软件方面都有要求。
①在硬件方面需要两条线，分别从一方的发送端口到另一方的接收端口，从而实现“异步”；②需要一个通信协议，确保通信正确；③在这个实验中由于是自发自收，因此收发两方均为PC机，所以两条线其实是同一条线，而且由于是自发自收所以信号格式也是统一的，因此可以实现自发自收功能。
2.查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信本实验通过编程实现单片机和PC机之间的通信，信号格式为波特率9600bps，无校验，8位数据，先低后高，1个停止位，字符串以@结尾，单片机将接收到的字符保存在RAM中，收到@字符之后再将所储存的字符发给PC机。
连线方式如下图：实验程序如下：#include "io430.h"unsigned char string[];int main( void ){// Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;void USCIA0_int(){UCA0CTL1|=UCSWRST; //swrst=1;//置P1.1、P1.2为USCI_A0的收发引脚P1SEL|=BIT1+BIT2;P1SEL2|=BIT1+BIT2;//时钟SMCLK选择为1.0MHzif (CALBC1_1MHz!=0xff){BCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;}//设置控制寄存器UCA0CTL1|=UCSSEL_2+UCRXEIE;//设置波特率寄存器，采用低频波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=104;UCA0MCTL=UCBRS_1;UCA0CTL1&=~UCSWRST; //swrst=0 }While(1){unsigned int j;for (j=0;string[j]!='@';j++){while((IFG2&UCA0RXIFG)==0);string[j]=UCA0RXBUF;}unsigned i=j;for (j=0;j!=i+1;j++){while((IFG2&UCA0TXIFG)==0);UCA0TXBUF=string[j];}思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，如何设计连线和编程？答：a.编程：其中一个单片机可以继续采用本实验中所用的程序，另一个单片机则编程输出一串以@结尾的字符，之后进入接收状态，初始化及寄存器的设置部分的程序不变；b.连线：将一个单片机的P1.1、P1.2接口分别与另一个的P1.2、P1.1接口连接，控制两个单片机同时运行程序即可完成两个单片机之间的通信。
MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用
振荡器控制逻辑
LFXT1
振荡器控制 逻辑
XT2振荡器控
制逻辑
DCO振荡器
控制逻辑
MSP430-2002~2004 -
30
DCO频率的调节 频率的调节
MSP430-2002~2004 -
8
第一章习题
微处理器的发展方向是什么？ 单片机的概念是什么？ 单片机和我们通常所用的微型计算机有什么区别和联系？ 单片机常见的领用领域有哪些？ 如何理解MSP430系列单片机的“单片”解决能力？ MSP430系列单片机最显著特性是什么？ 如何理解MSP430系列单片机的低功耗特性？ 为什么MSP430系列单片机特别适用于电池供电和手持设备？ 如何理解MSP430系列单片机的强大处理能力？在开发环境方面， MSP430系列单片机和传统单片机相比，有哪些显著优势？ 构成MSP430系列单片机的各类存储器有什么特点？各自适用于哪些场 合？ MSP430系列单片机应用选型的依据是什么？
MSP430-2002~2004 -
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本章小结
在结构上MSP430系列单片机集成了一部计算机的各个基本 组成部分。虽然其工作原理与普通微机并无差异，但 MSP430系列单片机在结构上更加突出了体积小、功能强、 面向控制的特点，具有很高的性能价格比。 MSP430系列单片机由CPU、存储器和外围模块组成，这些 部件通过内部地址总线、数据总线和控制总线相连构成单 片微机系统。 MSP430的内核CPU结构是按照精简指令集的宗旨来设计的 。具有丰富的寄存器资源、强大的处理控制能力和灵活的 操作方式。 MSP430的存储器结构采用了统一编址方式，可以使得对外 围模块寄存器的操作象普通的RAM单元一样方便、灵活。 MSP430存储器的信息类型丰富，并具有很强的系统外围模 块扩展能力。
学习笔记-CCS-MSP430F5529[快速入门篇二]
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学习笔记-CCS-MSP430F5529[快速⼊门篇⼆] 由于2021的全国电赛延期了，从今天开始打算好好整理⼀下使⽤CCS编程的经验，本篇笔记会好好整理⼀下我备赛期间⽤CCS写的程序，包括外部中断，定时器部分的定时中断，定时器输⼊捕获，PWM波输出，UART，OLED（IIC），MPU6050，内容涵盖了硬件和软件部分。
鉴于笔者⽔平有限和能⼒不⾜，⽂中有不到之处还请看者多包涵，我的⼯程源代码链接会在⽂章末尾贴出。
先贴⼀张peripheral图，MSP430的外部引脚及其复⽤功能都可在图⾥查到。
⼀·外部中断 外部中断的操作⽅式与GPIO⼀样是使⽤寄存器操作，所以学习相关的寄存器是不可避免的，不过MSP430的寄存器不算太多，操作外部中断主要要⽤到以下寄存器：1.PxIV 中断向量表（字），P1端⼝的中断函数⼊⼝地址应该都放在⾥⾯，只是⼀个地址；2.PxIE 中断使能寄存器，相应引脚位置1表⽰允许产⽣中断；置0表⽰该引脚不产⽣中断；3.PxIES 中断触发⽅式选择寄存器，相应引脚位置1表⽰下降沿触发，置0表⽰上升沿触发；4.PxIFG 中断标志，由于MSP430的中断使能需要使能总中断，所以仅当总中断GIE和中断使能寄存器PxIE都打开后，PxIFG⾼电平表⽰有中断请求等待待响应，等中断服务函数结束时需要软件清该标志位； 这些寄存器在TI的msp430f5xx_6xxgeneric.h头⽂件有如下定义下⾯看⼀个外部中断程序，所⽤引脚为P2.1，对应MSP430F5529⽕箭板的板载按键S1,初始化为下降沿触发void EXTI_Init(){/*按键中断*/P2IE |= BIT1; //P2.1中断使能P2IES |= BIT1; //设置为下降沿触P2IFG &= ~BIT1; //清中断标志位P2REN |= BIT1; //上拉电阻P2OUT |= BIT1; //初始化置⾼}/*中断服务函数*/#pragma vector=PORT2_VECTOR__interrupt void P2_ISR(void){if(P2IFG & BIT1){delay(2); //延时2ms消抖动/*这⾥是函数算法部分*/}P2IFG &=~BIT1; //清空中断标志}⼆·定时器MSP430的定时器资源还算丰富，共有两类共四个定时器，分别是3个TimerA和1TimerB，由于我对TimerA使⽤较多，所以本⽂着重来讲TimerA，三个TimerA分别为Timer0_A（5个捕获/⽐较寄存器），Timer1_A（3个捕获/⽐较寄存器），Timer2_A（3个捕获/⽐较寄存器），下⾯是TimerA的结构图我们结合TimerA的寄存器讲解⼀下这张图上半部分是整个定时器的基础，整个上半部分可通过TACTL控制寄存器来编程，从功能⾓度来讲从左往右分别是，⾃⾝时钟源配置TASSEL，第⼀次分频选择ID，定时器清零位TACLR，计数值存放寄存器TAR，⼯作模式控制位MC，中断标志位TAIFG以及没有在结构图出现的定时器中断使能TAIE。
MSP430同步串行通信SPI解读
0: 不允许软件复位 1: 允许软件复位
UCB控制寄存器 UCBxCTL0
(USCI_Bx control register)
0: 从机模式 1: 主机模式 0: 8-bit data 1: 7-bit data
0: LSB first 1: MSB first 0: 时钟空闲状态为低电平 1: 时钟空闲状态为高电平 0: 前沿采样，后沿输出 1: 前沿输出，后沿采样
通用串行通信接口(USCI)模块
通用串行通信接口(USCI)模块支持多种串行通信模式。不 同的USCI 模块支持不同的模式 USCI_Ax 模块支持： UART 模式 IrDA 通信的脉冲整形 LIN 通信的自动波特率检测 SPI 模式 USCI_Bx 模块支持： I2C 模式 SPI 模式
MSP430模块特点
MSP430的SPI模块有如下特点： 支持3线或4线SPI操作 支持7位或8位数据格式 接收和发送有单独的移位寄存器 接收和发送有独立的缓冲器 接收和发送有独立的中断能力 时钟的极性和相位可编程 主模式的时钟频率可编程 传输速率可编程 支持连续收发操作 支持主从方式
UCBxIE
UCBxIFG UCBxIV
USCI_Bx中断使能
USCI_Bx中断标志 USCI_Bx中断向量
读 /写
读 /写 读
00h
02h 0000h
字节
字节 字
UCB控制寄存器 UCBxCTL1
(USCI_Bx control register)
00: 保留 01: ACLK 10：SMCLK 11：SMCLK
特点
优点： （1）接口简单，利于硬件设计与实现。 （2）时钟速度快，且没有系统开销。 （3）相对抗干扰能力强，传输稳定。
MCS-51 MSP430与PC间串行通讯比较
关 键词 ： Ｓ一 １ Ｍ Ｐ ３ 单 片机 ； ＭＣ ５ ； Ｓ ４０； 串行通讯
Ｄ Ｉ Ｏ 编码 ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ２ ７ ． ０ ０ ０ ． １ １ ．９ ９ ｊｉ ．０ ２— ２ ９ ２ １ ．６ ０ ３ ｓ
中图分 类号 ：Ｐ ６ ． Ｔ ３８ １
文 献标识 码 ： Ｂ
文章 编号 ：０ ２— ２ ９ ２ １ ） ６— ０ ８— ３ １０ ２ ７ （ ０ ０ ０ ０ ３ ０
Ｃｏ ｍｐ ｒ ｏ ｆＳｅ ｉ ｌ ｍ ｍｕ ｉａ ｉ ｎ Ｂｅ ｗｅ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｓ ａ Ｃｏ ｎｃ ｔ ｔ ｅ ｏ
ＭＣＳ 一５ 、 １ ＭＳＰ ３ ｎ ４ ０ ａ ｄ ＰＣ
同步／ 步 模 块 （ Ｓ Ｒ ， 的 型 号 含 有 两 个 Ｕ ． 异 Ｕ Ａ Ｔ） 有 Ｓ
ＭＣ 一 １ Ｓ ５ 单片机代表着传统的、 经典 的单片机 结构 ， Ｍ Ｐ３ 片 机代 表着 先进 的单 片 机技术 。 而 Ｓ ４０单
ＭＳ ４ ０单 片机 ， 实 现 与 Ｐ Ｐ３ 要 Ｃ机 的 串行 通 讯 ， 须 必
随着工业 自动 化 水 平 的 不 断 提 高 ， Ｐ 由 Ｃ机 和
单 片机构 成 的上下 位 机 通 信 系 统 在信 息 采 集 、 输 传 和处理 领域 的应用 日益 广泛 ， 些通信 系统要 求 Ｐ 这 Ｃ
１ 前
言
协议 ） 同 步 协议 （Ｐ 协 议 ） Ｊ 和 ＳＩ 。然 而 ， 由于 Ｐ Ｃ 机上 的 串行 通 讯 端 口执行 的 是 Ｒ ２２串行 通 讯标 Ｓ３ 准 ， 电平 与 ＭＣ ５ 其 Ｓ一 １和 ＭＳ４ ０单 片机 的 眦 Ｐ３ 电平 不 兼 容 。因 而 ， 论 是 ＭＣ 无 Ｓ一５ １单 片 机 还 是
基于MSP430F149和CVI6.0的串行通信设计
据 。 串行接 口是计算 机通信 必不可 少 的标准 配置 ， 几 乎每一 台计 算 机 、 外设 、 能一起 都 配有 标准 串行 接 职 口。 Ｐ ３ Ｆ ４ ＭＳ ４ ０ １９的 ｕ Ａ Ｔ接 口不能直接 与计 算机 的 ＳＲ Ｒ ２ ２接 口连 接 ， 们 之 问的 逻辑 电平不 同 ， 要 使 Ｓ３ 它 需
ＭＳ ４ ０ １９通 过 串行 异步 模块 Ｕ Ａ Ｔ发送 数 Ｐ３ Ｆ４ ＳＲ
口， 使其成为一种事实上的串行接 口标准配置。
图 １ 出 了 Ｒ 一 ３ Ｃ以位 串 行方 式传 输数据 的 示 Ｓ ２２ 格 式 ， 是 微机 系统 中最 常用 的格 式 。７位 Ａ Ｃ Ｉ 这 Ｓ Ｉ 码
数 据 的连续传 输 由最 低有效 数字位 开始 ， 以奇偶校 验 位 结束 。 电性能方 面 ， 在 这一标 准使用 负逻辑 。 逻辑 １
机 信设备 （ Ｅ 之 间 的接 几。 Ｄ Ｃ） 该标 准包括按 位 串行传输
＾
总 的 电气 和机械 方面 的规定 。 Ｒ 一 ３ Ｃ的 机 械 指 标 规 定 ： Ｓ ２ ２ 接 口通 向 外 Ｓ ２２ Ｒ 一 ３Ｃ 第
二
ＭＳ ４ ０系列的 串衍通信 模块是 每一 种型 号都有 Ｐ３
现 代
２ Ｈ Ｐ ３ １ ９与其通用 串行通信模块 Ｓ４ ０ ４ Ｆ
ＭＳ ４ ０ ｌ９是 Ｔ 公 司生产 的一 种 Ｆａｈ型超 低 Ｐ３Ｆ４ Ｉ ｌｓ
美 国电子 工业 协 会 （ Ｉ 公 布 的 Ｒ 一 ３ Ｃ是 ｊ Ｅ Ａ） Ｓ ２２ ｝ ｝
计
得 最多 的一种 串行 通 信标 准 。它是 从 Ｃ ＩＴ远程 通 ＣＴ
电平 是 在 一 ５ １ Ｖ和一 Ｖ范 围内 ．逻辑 ０电平则 在＋ Ｖ ５ ５
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波特率的计算
1.设置波特率时要选择合适的时钟源
较低的波特率，一般是小于等于9600，可选择ACLK 大于9600，要选用SMCLK。
（因为波特率发生器分频系数要0、UCAxMCTL的设置 N = fBRCLK/Baudrate
如果N等于或大于16，可以设置UCOS16=1为高频模式
二、UART原理
UART:通用异步收发器的缩写，一般简称为串口。 Universal Asynchronous Receive/Transmit
有两根数据线：发送Tx和接收Rx。
不需要时钟线，全双工工作。
UART双机通信
UART多机通信
波特率和比特率：
波特率是指：单片机或计算机在串口通信时的速率。 指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数 变化的次数。 如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个 停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd， 比特率为10位*240个/秒=2400bps。 又比如每秒钟传送240个二进制位，这时的波特率为240Bd， 比特率也是240bps。 波特率，可以通俗的理解为一个设备在一秒钟内发送（或接收）了 多少码元的数据。 它是对符号传输速率的一种度量，1波特即指每秒传输1个码元符号 （通过不同的调制方式，可以在一个码元符号上负载多个bit位信息）， 1比特每秒是指每秒传输1比特（bit）。
发送器
半双工方式 接收器
发送器 接收器
需要两根数据线
接收器 发送器
发送器 接收器
发送器 接收器
并行通信的数据线
时钟CLK 数据D0-D7 读写控制位R/W 数据地址控制位
串行通信的数据线（3线通信）
1根时钟线 1根发送线 1根接收线
串行通信协议的分类
1.UART 两线：异步+全双工 = 慢+可以多主机 2.SPI 三线：同步+全双工 = 快+不能多主机（再加数
在过采样下(Oversampling Baud Rate Mode)： UCBRx = INT(N/16)
UCBRFx = round( ( (N/16) – INT(N/16) ) × 16 )
UCAxMCTL:
例3:1048576Hz频率下驱动以9600波特率异步通讯
UCBRx = INT(N/16)=INT(fBRCLK/Baudrate/16)
据线才行） 3.I2C 两线：同步+半双工 = 慢+可以多主机
SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行 UART：通用异步串行口。按照标准波特率完成双向通讯，速度慢
UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它 提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器 或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。 UART还提供以下功能： 将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计 算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器 件使用。
在低频模式下： UCBRx = INT(N)
UCBRSx = round( ( N – INT(N) ) × 8 ) UCAxMCTL:
例1：1048576Hz频率下驱动以115200波特率异步通讯 (ACLK = 32768Hz, MCLK = SMCLK = 1048576Hz。)
N = 1048576/115200 = ~9.10 UCBRx = INT(N) = INT(9.10) = 9 UCBRSx = round((N–INT(N))×8)
异步串行通信
内容提要
通信的基本知识 UART通信 UART应用 IrDA通信
一、概述
分为同步通信与异步通信
异步通信：通信双方按照事先约定好的时钟速率来 进行通信，没有公共的时钟线。 同步通信：双方拥有公共时钟，按时钟信号来更新 数据。
分为单工、全双工、半双工
单工方式
A
发送器
B
接收器
全双工方式
发送器 接收器
UCBRx = INT(1048576Hz/(16*9600)) = INT(6.8) UCBRFx = round( ( (N/16) – INT(N/16) ) × 16 )
= round((9.10–9)× 8)=round(0.8)=1
UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;// 选SMCLK为时钟 UCAxBR0 = 9; UCAxBR1 = 0; UCAxMCTL| = UCBRS_1;
例2：32768Hz频率下驱动以2400波特率异步通信。 ACLK=32768Hz, MCLK = SMCLK = 1.045MHz
I2C: 能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。 I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控 制总线。总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们 自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器能在 同一个I2C总线上共存。
IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且 任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达 1200米。
N == 32768/2400 = 13.65 UCBRx = INT(N) = INT(13.65) = 13 UCBRSx = round( ( N–INT(N) )×8 ) =round((13.65–13)× 8)=round(5.2)=5
UCA0CTL1 |= UCSSEL_1; // 选ACLK为时钟 UCAxBR0 = 13; UCAxBR1 = 0 ; UCAxMCTL| = UCBRS_5;
牛人的建议：
I2C线更少，比UART、SPI更为强大，但是技术上也更加麻烦些， 因为I2C需要有双向IO的支持，而且使用上拉电阻，抗干扰能力较 弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远距离通信。 SPI实现要简单一些，UART需要固定的波特率，就是说两位数据的 间隔要相等，而SPI则无所谓，因为它是有时钟的协议。 I2C的速度比SPI慢一点，协议比SPI复杂一点，但是连线也比标准 的SPI要少。