串行通信技术实验报告材料.docx

1、串行通信技术实验报告材料串行通信技术实验报告姓名 学号 实验班号 实验机位号 50一、 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

2、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.hunsigned char string;int main( vo

3、id )/ 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

4、率寄存器，采用低频波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=104;UCA0MCTL=UCBRS_1;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0While(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; 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

5、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。3.利用PC机RS232通信接口与单片机完成串行通信编程采用下面数据格式，完成单片机与PC机之间的字符串传送。 1） 波特率9600bps，奇校验，8位数据，先低后高，1个停止位；本实验需要用到MSP430F149，进行PC机与单片机之间的电平信号转换。连线如下图：实验程序如下：#include io430.hunsigned c

6、har string;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = 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;/设置时钟源采用SMCLK，1MHz

7、，波特率设置为9600，奇校验UCA0CTL0|=UCPEN;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=0While(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0

8、TXBUF=stringj; 思考：设计单片机与PC机进行串行通信时，硬件设计有哪些需要注意的事项？答：1正确的连线；2统一的通信协议；3统一的逻辑电平；4选取合适的信号输出方式，如USB、串口、并口等3、已完成的选做实验任务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 2） (选做) 串口时钟选用外部晶振32.768KHz 本实验与1）的实验的差别有两点：1波特率发生器的时钟源选择外部晶振，接线上应注意接入外部晶振2波特率的设置应随着时钟源的改变而改变，计算过程为：时钟频率和需要的波特率的比值是32768/9600=3.413，采用低频波特率方式，置UCOS16=0，所以

9、设UCA0BR1=0，UCA0BR0=3，0.41*83，所以设UCBRS=3。程序如下：#include io430.hunsigned char string;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = 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;/设置时钟源采用外部晶振，32768Hz，波特率设置

10、为9600，无校验UCA0CTL1|=UCSSEL_1+UCRXEIE;/设置波特率寄存器，采用低频波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=3;UCA0MCTL=UCBRS_3;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0While(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; 3. 利用PC机R

11、S232通信接口与单片机完成串行通信2） (选做) 波特率115200bps，偶校验，8位数据，先低后高，2个停止位。 本实验与1）中实验的差别主要在时钟源以及寄存器设置上：1选用时钟SMCLK；2相应的波特率设置随之改变，计算过程：时钟频率和需要的波特率的比值是12000000/115200=104.17，采用过采样波特率方式，置UCOS16=1，因为104.17/16=6.51所以设UCA0BR1=0，UCA0BR0=6，0.51*168，所以设UCBRF=8。3USCI_A0串口寄存器中，设置偶校验，2个停止位程序如下：#include io430.hunsigned char stri

12、ng;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = 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12.0MHzif (CALBC1_12MHz!=0xff)BCSCTL1=CALBC1_12MHZ;DCOCTL=CALDCO_12MHZ;/设置时钟源采用SMCLK，12MHz，波特

13、率设置为115200，偶校验,2个停止位UCA0CTL0|=UCPEN+UCPAR+UCSPB;UCA0CTL1|=UCSSEL_2+UCRXEIE;/设置波特率寄存器，采用过采样波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=6;UCA0MCTL=UCBRF_8+UCBRS_0+UCOS16;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0While(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+)

14、 while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; 4. （选做）中断方式控制串行通信的收发 编程：采用中断方式接收和发送完成任务2的内容。 1） 串口时钟选用 SMCLK=1.0MHz 2） (选做) 串口时钟选用外部晶振32.768KHz 答：与实验2相比，本实验的不同在于：1采用中断方式；2寄存器相关设置不同；1）程序如下： #include io430.h #include in430.h void USCIA0_init( ); void Clock_int(); unsigned char string; unsigned int j,i;

15、int main( void ) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; Clock_int(); /时钟初始化 USCIA0_init( ); /串口初始化 IE2 |=UCA0RXIE; /开串口接收中断允许 _EINT(); /开总中断 while(1); #pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR _interrupt void UCA0RX_isr( ) stringj=UCA0RXBUF; /将接收到的数据存至存储器 j+; if (stringj=) IE2 &= UCA0RXIE; /关闭串口0接收中断允许 IE2|=UCA0TXIE; i=j;

16、 #pragma vector=USCIAB0TX_VECTOR _interrupt void UCA0TX_isr() UCA0TXBUF=stringj;/将接收到的数据存至存储器 j+; if (j=i)IE2&= UCA0TXIE; /关闭串口发送中断允许 void USCIA0_init( ) UCA0CTL1 |= UCSWRST; /swrst=1 /置P1.1P1.2为USCI_A0的收/发引脚 P1SEL |= BIT1+BIT2; P1SEL2 |= BIT1+BIT2; /时钟选择SMCLK, 不论数据对均收 UCA0CTL1|= UCSSEL_2+UCRXEIE ;

17、/设置波特率寄存器 UCA0BR1=0; UCA0BR0=104; UCA0MCTL=UCBRS_1; UCA0CTL1 &=UCSWRST ; /swrst=0 void Clock_int() BCSCTL1=CALBC1_1MHZ; DCOCTL=CALDCO_1MHZ;2）程序如下： #include io430.h #include in430.h void USCIA0_init( ); unsigned char string; unsigned int j,i; int main( void ) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; USCIA0_init( );

18、 /串口初始化 IE2 |=UCA0RXIE; /开串口接收中断允许 _EINT(); /开总中断 while(1); #pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR _interrupt void UCA0RX_isr( ) stringj=UCA0RXBUF; /将接收到的数据存至存储器 j+; if (stringj=) IE2 &= UCA0RXIE; /关闭串口0接收中断允许 IE2|=UCA0TXIE; i=j; #pragma vector=USCIAB0TX_VECTOR _interrupt void UCA0TX_isr() UCA0TXBUF=string

19、j;/将接收到的数据存至存储器 j+; if (j=i) IE2&= UCA0TXIE; /关闭串口发送中断允许 void USCIA0_init( ) UCA0CTL1|=UCSWRST; /swrst=1;/置P1.1、P1.2为USCI_A0的收发引脚P1SEL|=BIT1+BIT2;P1SEL2|=BIT1+BIT2;/设置时钟源采用外部晶振，32768Hz，波特率设置为9600，无校验UCA0CTL1|=UCSSEL_1+UCRXEIE;/设置波特率寄存器，采用低频波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=3;UCA0MCTL=UCBRS_3;UCA0CTL1&=UCSWRST;

20、 /swrst=0 2-1#include io430.hunsigned char string;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;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1.0MHzBCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;/设置控制寄存器UCA0CTL1|=

21、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=0while(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; 2-2#include io430.hunsigne

22、d char string;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;/USCI_A0初始化UCA0CTL1|=UCSWRST; /swrst=1;/置P1.1、P1.2为USCI_A0的收发引脚P1SEL|=BIT1+BIT2;P1SEL2|=BIT1+BIT2;/设置时钟源采用外部晶振，32768Hz，波特率设置为9600，无校验UCA0CTL1|=UCSSEL_1+UCRXEIE;/设置波特率寄存器，采用低频波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=3

23、;UCA0MCTL=UCBRS_3;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0/初始化结束while(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; ;3-1#include io430.hunsigned char string;int main( void )/ Stop watchdog time

24、r to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;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1.0MHzBCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;/设置时钟源采用SMCLK，1MHz，波特率设置为9600，奇校验UCA0CTL0|=UCPEN;UCA0CTL1|=UCSSEL_2+UCRXEIE;/设置波特率寄存器，采用低频波特率方式UCA0BR1=0

25、;UCA0BR0=104;UCA0MCTL=UCBRS_1;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0while(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; ;3-2#include io430.hunsigned char string;int main( void )/ Stop watchdo

26、g timer to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;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12.0MHzBCSCTL1=CALBC1_12MHZ;DCOCTL=CALDCO_12MHZ;/设置时钟源采用SMCLK，12MHz，波特率设置为115200，偶校验,2个停止位UCA0CTL0|=UCPEN+UCPAR+UCSPB;UCA0CTL1|=UCSSEL_2+UCRXEIE;/设置波特率寄存器，采用过采样波特率方式UCA0BR1=0;UCA0BR0=6;UCA0MCTL=UCBRF_8+UCBRS_0+UCOS16;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0while(1) unsigned int j; for (j=0;stringj!=;j+) while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF; unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+) while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj; ;