MSP430--UART模塊

1.異步通信的結(jié)構(gòu)：

2.UART數(shù)據(jù)格式（數(shù)據(jù)協(xié)議）：

異步通信再不發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，通信線路上總是呈現(xiàn)高電平狀態(tài)，稱為空閑狀態(tài)。當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送是，信號(hào)線變成低電平，并持續(xù)一位的時(shí)間用于表示發(fā)送字符的開始，該為稱為起始位。起始位之后在信號(hào)線上依次出現(xiàn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。

起始位，數(shù)據(jù)位由高到低7/8位，地址位 0/1位，奇偶校驗(yàn)位 奇偶或無，停止位1/2位。數(shù)據(jù)位位數(shù)、地址位、奇偶校驗(yàn)位、停止位均可由單片機(jī)內(nèi)部寄存器控制；這款單片機(jī)都有兩個(gè)USART模塊，有兩套獨(dú)立的寄存器組；以下寄存器命中出現(xiàn)x代表0或是1,0代表對(duì)應(yīng)0模塊的寄存器，1代表對(duì)應(yīng)1模塊的寄存器；其中，與串口模式設(shè)置相關(guān)的控制位都位于UxCTL寄存器，與接收相關(guān)的控制位都位于UxRCTL寄存器，與發(fā)送相關(guān)的控制位都位于UxTCTL寄存器；波特率設(shè)置用UxBR0、UxBR1、UxMCTL三個(gè)寄存器；接收與發(fā)送有獨(dú)立的緩存UxRXBUF、UxTXBUF，并具有獨(dú)立的移位寄存器和獨(dú)立的中斷；中斷允許控制位位于IE1/2寄存器，中斷標(biāo)志位位于IFG1/2寄存器。

3.波特率設(shè)置：430的波特率設(shè)置用三個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)：
UxBR0：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)低8位。
UxBR1：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)高8位。
UxMCTL：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)的小數(shù)部分實(shí)現(xiàn)。
設(shè)置波特率時(shí)，首先要選擇合適的時(shí)鐘源：USART模塊可以設(shè)置的時(shí)鐘源有UCLK引腳、ACLK、SMCLK；對(duì)于較低的波特率（9600以下），可選ACLK作為時(shí)鐘源，這樣，在LPM3（低功耗3）模式下，串口仍能正常發(fā)送接收數(shù)據(jù)；另外，由于串口接收過程有一個(gè)三取二判決邏輯，這至少需要三個(gè)時(shí)鐘周期，因此分頻系數(shù)必須大于3；波特率高于9600時(shí)，將不能使用ACLK作為時(shí)鐘源，要調(diào)為頻率較高的SMCLK作為時(shí)鐘源；另外還可以外部輸入U(xiǎn)CLK時(shí)鐘。分頻系數(shù)計(jì)算公式如下：

小數(shù)分頻是MSP430單片機(jī)的串口特色之一，UxMCTL寄存器的作用就是控制小數(shù)的分頻，控制方法如下：對(duì)應(yīng)位是1，則分頻系數(shù)加一，0則分頻系數(shù)減一；小數(shù)分頻器會(huì)自動(dòng)依次取出每一位來調(diào)整分頻系數(shù)。其計(jì)算方法：可以先計(jì)算小數(shù)部分一的個(gè)數(shù)，然后把1均勻的放入U(xiǎn)xMCTL的8位中，這樣計(jì)算比較簡(jiǎn)單，分頻系數(shù)的小數(shù)部分乘以8即得到1的位數(shù)，查表得到對(duì)應(yīng)的UxMCTL值；另外一種通過計(jì)算每一位的錯(cuò)誤率，交互計(jì)算，直到得到最小錯(cuò)誤率的UxMCTL值，這種方法比較復(fù)雜，但得到的小數(shù)分頻誤差更小。

4.UART的初始化及復(fù)位

在初始化或者重新配置UART時(shí)，必須按照以下順序進(jìn)行：

（1）UxCTL寄存器的第0位SWRST置位；

（2）在SWRST置位的條件下，初始化所有的UART寄存器，包括UxCTL寄存器；

（3）通過置位模塊使能寄存器MEx的URXEx和UTXEx位使能UART的接受和發(fā)送使能模塊；

（4）通過軟件復(fù)位UxCTL寄存器的第0位SWRST；

（5）通過中斷使能寄存器IEx的URXIEx和UTXIEx來使能發(fā)送和接受中斷。

5.UART的中斷

（1）發(fā)送中斷：當(dāng)發(fā)送緩沖寄存器UxTXBUF被寫入需要發(fā)送的數(shù)據(jù)的時(shí)候，UTXIFGx的中斷標(biāo)志位被置位；如果發(fā)送中斷被允許，并且總中斷被使能的話，則會(huì)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。當(dāng)響應(yīng)中斷請(qǐng)求之后，中斷標(biāo)志位被自動(dòng)置0，在中斷函數(shù)里邊不需要手動(dòng)清除標(biāo)志位。

（2）接收中斷：當(dāng)有數(shù)據(jù)被裝載到發(fā)送緩沖寄存器UxRXBUF時(shí)，UTXIFGx的中斷標(biāo)志位被置位；如果接受中斷被允許，并且總中斷被使能的話，則會(huì)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。當(dāng)響應(yīng)中斷請(qǐng)求之后，中斷標(biāo)志位被自動(dòng)置0，在中斷函數(shù)里邊不需要手動(dòng)清除標(biāo)志位。