第7章MSP430单片机片内通信模块.pptx

合肥工业大学DSP及MSP430实验室 MSP430单片机原理与应用 /msp430第七章 MSP430单片机片内通信模块7.1USCI通信模块数据通信是单片机系统与外界联系的重要手段，每种型号的MSP430单片机均具有数据通信的功能。本章详细讲述USCI通信模块和USB通信模块的结构、原理及功能，并给出简单的数据通信例程。7.2USB通信模块7.1 USCI通信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模块支持不同的通信模式。每个不同的USCI模块以不同的字母命名，如USCI_A、USCI_B等。如果在一个MSP430单片机上实现了不止一个相同的USCI模块，那么这些模块将以递增的数字命名。例如，当一个MSP430单片机支持两个USCI_A模块时，这两个模块应该被命名为USCI_A0和USCI_A1。具体可查阅相关芯片的数据手册，来确定该芯片具有哪些USCI通信模块。USCI_Ax模块支持以下模式：??UART通信模式；? 具有脉冲整形的IrDA通信模式；? 具有自动波特率检测的LIN通信模式；??SPI通信模式。USCI_Bx模块支持以下通信模式：??I2C通信模式；??SPI通信模式。7.1.1 USCI的异步模式7.1 USCI通信模块异步串行通信（UART）的特点如下：? 传输7位或8位数据，可采用奇校验、偶校验或者无校验；? 具有独立的发送和接收移位寄存器；? 具有独立的发送和接收缓冲寄存器；? 支持最低位优先或最高位优先的数据发送和接收方式；? 内置多处理器系统，包括线路空闲和地址位通信协议；? 通过有效的起始位检测将MSP430单片机从低功耗模式下唤醒；? 可编程实现分频因子为整数或小数的波特率；? 具有用于检测错误或排除错误的状态标志位；? 具有用于地址检测的状态标志位；? 具有独立的发送和接收中断能力。7.1 USCI通信模块在UART模式下，USCI_Ax的结构如图7.1.1所示。 图7.1.1 UART模式下的USCI_Ax结构框图(UCSYNC=0)7.1 USCI通信模块1．USCI初始化和复位通过产生一个PUC复位信号或者置位UCSWRST控制位可以使USCI模块复位。在产生一个PUC复位信号之后，系统可自动置位UCSWRST控制位，保持USCI模块在复位状态。若UCSWRST控制位置位，将重置UCRXIE、UCTXIE、UCRXIFG、UCRXERR、UCBRK、UCPE、UCOE、UCFE、UCSTOE和UCBTOE寄存器，并置位UCTXIFG中断标志位。清除UCSWRST控制位，USCI模块才可进行工作。因此，可按照以下步骤进行初始化或重新配置USCI模块：① 置位UCSWRST控制位；② 在UCSWRST=1时，初始化所有的USCI寄存器（包括UCTxCTL1）；③ 将相应的引脚端口配置为UART通信功能；④ 软件清除UCSWRST控制位；⑤ 通过设置接收或发送中断使能控制寄存器UCRXIE和UCTXIE或两者之一，使能中断。7.1 USCI通信模块2．异步通信字符格式如图7.1.2所示，异步通信字符格式由5个部分组成：一个起始位、7位或8位数据位、一个奇/偶/无校验位、一个地址位和一个或两个停止位。其中，用户可以通过软件设置数据位、停止位的位数，还可以设置奇偶校验位的有无。通过选择时钟源和波特率寄存器的数据来确定传输速率。UCMSB控制位用来设置传输的方向和选择最低位还是最高位先发送。一般情况下，对于UART通信选择先发送最低位。图7.1.2 异步通信字符格式7.1 USCI通信模块3．异步多机通信模式当两个设备异步通信时，不需要多机通信协议。当3个或更多的设备通信时，USCI支持两种多机通信模式，即线路空闲和地址位多机模式。信息以一个多帧数据块，从一个指定的源传送到一个或多个目的位置。在同一个串行链路上，多个处理机之间可以用这些格式来交换信息，实现在多处理机通信系统间的有效数据传输。控制寄存器的UCMODEx控制位可用来确定这两种模式，这两种模式具有唤醒发送、地址特征和激活等功能。在两种多处理机模式下，USCI数据交换过程可以用数据查询方式，也可以用中断方式来实现。（1）线路空闲多机模式当UCMODEx控制位被配置为01时，USCI就选择了线路空闲多机模式，如图7.1.3所示。在这种模式下，发送和接收数据线上的数据块被空闲时间分割。图7.1.3（a）为数据块传输的总体示意，图（b）为每个数据块中字符的传输示意。在图7.1.3（a）中，在字符的一个或两个停止位之后，若收到10个以上的1，则表示检测到接收线路空闲。在识别到线路空闲后，波特率发生器就会被关断，直到检测到下一个起始位才会重新被启动。当检测到空闲线路后，将置位UCIDLE标志位。在图7.1.3（