瘋殼MSP430實驗教程4.串口實驗教程

目錄
第一節串口介紹 3
第二節串口基礎寄存器介紹 4
第三節實驗 9
第四節實驗現象 11
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第一節串口介紹
MSP430F5438A單片機帶有通用串行通信接口（USCI），在同一個硬件模塊下支持多種串行通信模式。不同的USCI模塊支持不同的模式，每個不同的USCI模塊以不同的字母命名，例如，USCI_A，USCI_B等等。如果在一個設備上實現了多個相同的USCI模塊，那這些模塊將以遞增的數字命名。例如當一個設備上有兩個USCI_A模塊時，這兩個模塊應該被命名爲USCI_A0和USCI_A1。可以通過查閱設備數據表來了解設備包含有哪些USCI模塊。
USCI_Ax模塊支持的功能：
1、UART模式；
2、脈衝整形的IrDA；
3、自動波特率檢測的LIN通信；
4、SPI模式。
USCI_Bx模塊支持的功能：
1、I2C模式；
2、SPI模式。
本教程中主要介紹通用異步收發器（UART）。USCI_Ax模塊通過兩個外部引腳：發送引腳UCAxRXD和接收引腳UCAxTXD把MSP430和一個外部系統連接起來。當UCSYNC位被清零時就選擇了UART模式。
UART模式的特徵包括：
1、傳輸7或8位數據，可採用奇校驗、偶校驗或者無校驗；
2、獨立的發送和接收以爲寄存器；
3、獨立的發送和接收數據緩存器；
4、支持最低位優先或最高位優先的數據發送和接收方式；
5、針對多機通信的內置空閒檢測和地址位的通信協議；
6、接收器開始邊緣檢測來自動從低功耗模式中喚醒；
7、支持帶小數的可編程的調製波特率；
8、錯誤檢測和修正的狀態標誌位；
9、地址檢測的狀態標誌位；
10、獨立的發送和接收中斷。

第二節串口基礎寄存器介紹
串口寄存器列表如下圖所示：

1.控制寄存器0UCAxCTL0

UCPEN：奇偶校驗使能位
0，禁止校驗；
1，允許校驗。
UCPAR：校驗選擇位，該位在校驗禁止時無效
0，奇校驗；
1，偶校驗。
UCMSB：高位在前選擇，控制接收和發送移位寄存器的方向
0，低位在前；
1，高位在前。
UC7BIT：字符長度。選擇7位或者8位字符長度
0，8位數據；
1，7位數據。
UCSPB：停止位選擇，停止位的位數
0，1位停止位；
1，2位停止位。
UCMODEx：USCI模式。當UCSYNC=0時，UCMODEx位選擇異步模式。
00，串口模式；
01，空閒多機通信模式；
10，地址位多機通信模式；
11，波特率自動檢測的UART模式。
UCSYNC：同步模式使能
0，異步模式；
1，同步模式。
2.控制寄存器1（UCAxCTL1）

UCSSELx：USCI時鐘源選擇。
00，UCAxCLK
01，ACLK
10，SMCLK
11，SMCLK
UCRXEIE：接收出錯中斷允許位
0，禁止中斷；
1，允許中斷。
UCBRKIE：字符接收打斷中斷允許位
0，禁止中斷；
1，允許中斷。
UCDORM：睡眠狀態
0，不睡眠，所有接收字符都會設置UCRXIFG標誌；
1，睡眠，只有在空閒線路之前的字符或在地址位置位的字符能置位UCRXIFG標誌。在自動波特率檢測的UART模式中，只有打斷和同步域的聯合能置位UCRXIFG標誌位。
UCTXADDR：發送地址位。
0，發送的下一幀爲數據；
1，發送的下一幀爲地址。
UCTXBRK：發送被打斷。在自動波特率檢測的UART模式下，0x55H必須被寫入
發送緩衝UCAxTXBUF中以產生要求的中斷/同步域。否則在發送緩衝中必須
寫入0；
0，發送的下一幀不是打斷；
1，發送端下一幀是打斷或中斷/同步域。
UCSWRST：軟件復位允許位
0，禁止。USCI復位釋放操作；
1，允許。在復位狀態下USCI保持邏輯電平。
3.波特率控制寄存器（UCAxBR0和UCAxBR1）

UCBRx：波特率發生器的時鐘分頻設置。分頻因子爲16位（UCAxBR0+UCAxBR1*256）。
4.調製控制寄存器（UCAxMCTL）

UCBRFx：第一個調製階段選擇。當UCOS16=1時，這些位決定了BITCLK16的調
制模式。當UCOS16=0時，忽略這些位的作用。
UCBRSx：第二個調製階段選擇。這些位決定了BITCLK的調製模式。
UCOS16：過採樣模式使能
0，禁止；
1，使能。
6.狀態寄存器（UCAxSTAT）

UCLISTEN：監聽使能位
0，禁止；
1，允許。UCAxTXD在內部反饋給接收器。
UCFE：幀錯誤標誌
0，沒有錯誤；
1，出錯。
UCOE：溢出標誌位。當UCAxRXBUF被讀取之前又有一個字符傳入，則該位會被
置位。當讀取UCAxRXBUF時會自動清除，並且不能軟件清零，不然不能正
常工作。
0，無錯誤；
1，溢出錯誤。
UCPE：校驗錯誤標誌。當UCPEN=0時，UCPE的讀取值爲0。
0，沒有錯誤；
1，接收的字符校驗錯誤。
UCBRK：檢測打斷錯誤
0，沒有錯誤；
1，打斷錯誤。
UCRXERR：接收錯誤標誌位。當UCRXERR=1時，UCFE，UCPE或者UCOE也被置
位。讀取UCAxRXBUF時清零UCRXERR。
0，無錯誤；
1，接收錯誤。
UCADDR：在地址位多機通信模式中，地址被接收。讀取UCAxRXBUF來清零。
0，接收的是數據；
1，接收的是地址。
UCIDLE：在空閒線多機通信模式中，空閒線被檢測。讀取UCAxRXBUF來清零。
0，沒有檢測到空閒線；
1，檢測到空閒線。
UCBUSY：USCI忙。該位顯示是否正在接收或發送數據。
0，USCI空閒；
1，USCI正在發送或接收。
7.接收緩存寄存器（UCAxRXBUF）

UCRXBUFx：只讀寄存器。
8.發送緩存寄存器（UCAxTXBUF）

UCTXBUFx：存放發送的數據，可讀可寫。
9.IrDA發送控制寄存器（UCAxIRTCTL）

UCIRTXPLx：發送脈寬長度

UCIRTXCLK：IrDA發送脈衝時鐘選擇
0，BRCLK；
1，當UCOS16=1時，爲BITCLK16，否則爲BRCLK。
UCIREN：IrDA編解碼使能
0，禁止編解碼；
1，使能編解碼。
10.IrDA接收控制寄存器

UCIRRXFLx：接收濾波長度

UCIRRXPL：接收輸入極性
0，當檢測到光脈衝時發送高電平；
1，當檢測到光脈衝時發送低電平。
UCIRRXFE：接收過濾器使能
0，禁止接收過濾器；
1，使能接收過濾器。
11.自動波特率控制寄存器（UCAxABCTL）

UCDELIMx：打斷/同步分隔符長度
00，1位時長
01，2位時長
10，3位時長
11，4位時長
UCSTOE：同步域超時錯誤
0，沒有錯誤；
1，長度超出可測時長。
UCBTOE：打斷超時錯誤
0，沒有錯誤；
1，打斷域長度超出22位時長。
UCABDEN：自動波特率檢測允許
0，禁止波特率檢測；
1，允許波特率檢測。
12.中斷允許寄存器（UCAxIE）

UCTXIE：發送中斷允許
0，禁止中斷；
1，允許中斷。
UCRXIE：接收中斷允許
0，禁止中斷；
1，允許中斷。
13.中斷標誌寄存器（UCAxIFG）

UCTXIFG：發送中斷標誌位。當UCAxTXBUF爲空時，UCTXIFG置位。
0，沒有中斷；
1，有中斷。
UCRXIFG：接收中斷標誌位。當UCAxRXBUF接收到一個完整的字符時，UCRXIFG
置位。
0，沒有中斷；
1，有中斷。
14.中斷向量寄存器（UCAxIV）

詳細的寄存器介紹可以參考官方數據手冊中的相關章節。

第三節實驗
開發板上集成裏USB轉串芯片CH340G，所以直接使用USB數據線連接電腦，使用串口調試助手來進行通信。硬件連接如下圖所示：

開發接口連接可以參考《開發接口連接教程》，路徑爲：…\MSP430\0.從這裏開始\2.快速上手。
開發板供電可以參考《如何上電》教程，路徑爲：…\MSP430\0.從這裏開始\0.開機測試。
下面打開串口實驗工程文件UART.eww，路徑爲：…\MSP430\03 教程\04 UART，如下圖所示：

打開之後，點擊編譯按鈕，下方出現編譯完成並且沒有錯誤之後，點擊DEBUG按鈕進行仿真調試，同時程序也下載進單片機中，如下圖所示：