MSP430单片机实用技术讲座15 第10讲 MSP430串行异步通讯原理与实现.pdf

单片机与可编程器件 MSP430单片机实用技术讲座 （15） 第10讲 MSP430串行异步通讯原理与实现 ·南京航空航天大学 魏小龙 · 本讲讲述串口功能与连接的实现。大多数MSP430芯片都 有硬件异步通讯功能，有一些器件有两个通讯端口，也有少数 没有。没有硬件串口的芯片可以实现软件 （模拟）串口。下面 表格为430系列芯片串口的情况。 对于没有硬件串口的芯片也可以实现软件串口，这里先讲 硬件串口，后讲软件串口，然后再讲串口的链路实现。 1．串口功能的实现 （1）硬件串口 图1是MSP430系列芯片硬件串口的框图。 送给BITCLK信号。所以BITCLK信号周期的一半就是定时器（分 频计数器）的定时时间。 接收控制部分与发送控制部分分别由两个移位寄存器构 成。接收时，当接收到一个完整数据，产生一个信号（URXIFG0 ＝1），表示接收到完整数据，可以将此数据取走。而在发送时， 当一个数据正在发送过程中，UTXIFG0＝1，此时，不能再发 送数据，必须等当前数据发送完毕 （UTXIFG0＝0）时，方可 继续发送。 串口接收一般采用中断方式，而发送数据则多采用主动方 式。在本刊的网站（）里给出了一段简单的完 图1 整通讯程序，实现的功能是将接收的数据原样送回。 （2）软件串口 而对于没有硬件串口的型号，如何实现异 在该框图中，串口通讯由通讯速度的控制（数据位流的产 步串口功能呢？ 生）、接收控制、发送控制等三部分构成。 先分析异步串口的原理。图3是异步串口的时序图。 波特率生成部分由时钟输入选择与分频、波特率发生器、 调整器、波特率寄存器等组成。串行通信时，接收与发送以什 么样的速率将数据位收进或送出呢，这个速率就由波特率生成 构件控制。图2为其较为详细的结构。 图3 整个模块的时钟源来自内部时钟或外部输入时钟，由 SSEL1、SSEL0选择，以决定最终进入模块的时钟信号BRCLK 可以看出异步串口由一根口线构成：数据线，在数据发送 的频率。时钟信号BRCLK送入一个15位的分频器，通过一系 时，数据线严格按照其时序将数据移位送至数据线就可以了。 列的硬件控制，最终输出移出与移进两移位寄存器使用的移位 图中的时钟是隐含的，由波特率确定。比如串口波特率为9600， 位时钟BITCLK信号。那么这个信号（BITCLK）究竟是怎样产 则时钟的周期为1/9600秒。在数据线上的数据按照：起始位、 生的呢，从图的下半部分的一个波特率产生例子可以看出，是 数据位、停止位等格式顺序排列。而起始位、数据位、停止位 分频器在起作用。当计数器减计数到“0”时，输出触发器翻转， 等的多少由通讯双方定义的通讯规约决定。 ·20 ·电子世界2005年3期 单片机与可编程器件 这样在没有硬件串口的情况下，完全可以模拟以上时序发 RS485总线使用差分电压，具有很高的抗干扰能力。规定总线 送异步串行数据。下面的工作将完成上图的数据传送。 A高于B0.2V时为数据1，总线B