串行通信技术实验报告

1、串行通信技术实验报告、 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：Word 资料思考：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。 在硬件方面需要两条线，分别从一方的发送端口到 另一方的接收端口，从而

2、实现“异步” ； 需要一个通信协议，确保通信正确； 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：Word 资料实验程序如下：#include io430.h un

3、signed 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;/ 时钟 SMCLK 选择为 1.0MHzif (CALBC1_1MHz!=0xff) BCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;

4、Word 资料/ 设置控制寄存器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);UCA0TXBUF=stringj;Word 资料

5、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

6、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：Word 资料实验程序如下：#include io430.h unsigned char string; int main( void ) / 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;Word 资料P1SEL2|=

7、BIT1+BIT2;/ 时钟 SMCLK 选择为 1.0MHzif (CALBC1_1MHz!=0xff)BCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;9600，/ 设置时钟源采用 SMCLK ，1MHz ，波特率设置为 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!

8、=;j+)while(IFG2&UCA0RXIFG)=0); stringj=UCA0RXBUF;Word 资料 unsigned i=j; for (j=0;j!=i+1;j+)while(IFG2&UCA0TXIFG)=0); UCA0TXBUF=stringj;答：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？正确的连线； 统一的通信协议； 统一的逻辑电平；选取合适的信号输出方式，如 USB、串口、并口等三、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

9、 本实验与 1 )的实验的差别有两点： 波特率发生器的时钟源选择外部晶振，接线上应注Word 资料意接入外部晶振 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 ， 所以设 UCA0BR1=0 ， UCA0BR0=3 ，0.41*8 3 ，所以设 UCBRS=3 。程序如下：#include io430.hunsigned char string;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCT

10、L = 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 ，波特率设置为 9600 ，无校验UCA0CTL1|=UCSSEL_1+UCRXEIE;Word 资料/ 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=0 While(1)un

11、signed 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;Word 资料3. 利用 PC 机 RS232 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： 选用时钟 SMCLK ； 相应的波特率设置随之改变，计算过

12、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*16 8 ，所以设UCBRF=8 。 USCI_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 string;int main( void )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;void

13、USCIA0_int()/swrst=1;UCA0CTL1|=UCSWRST;Word 资料/ 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 ，波特率设置为 115200 ，偶校验 ,2 个停止位UCA0CTL0|=UCPEN+UCPAR+UCSPB;UCA0CTL1|=UCSSEL_2+UCRXE

14、IE;/ 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+)Word 资料 while(IFG2&UCA0RXIFG)=0);stringj=UCA0RXBUF;unsigned i=j;for (j=0;j!=i+1;j+)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

15、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=1.0MHz2) (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： 采用中断方式； 寄存器相关设置不同；1)程序如下：#include io430.h#include in430.hvoid USCIA0_init( );Word 资料void Clock_int();unsigned char string; unsigned int j,i;int main( void ) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;Clock_int(); / 时钟初始化USCI

16、A0_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_interruptvoid 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_VECTORWord 资料interrupt void UCA0TX_isr() U

17、CA0TXBUF=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 ;/ 设置波特率寄存器UCA0BR1=0;UCA0BR0=104;UCA0MCTL=UCBRS_1;UCA0CTL1 &=U

18、CSWRST ; /swrst=0void Clock_int()BCSCTL1=CALBC1_1MHZ;DCOCTL=CALDCO_1MHZ;Word 资料2)程序如下：#include io430.h#include in430.hvoid USCIA0_init( );unsigned char string; unsigned int j,i;int main( void ) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;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);#prag

19、ma 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;Word 资料i=j;#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voi

20、d 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; /swrst=0Word 资料2-1#include io430.h unsigned char

21、 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|=UCSSEL_2+UCRXEIE;/ 设置波特率寄存器，采用低频

22、波特率方式 UCA0BR1=0;UCA0BR0=104;UCA0MCTL=UCBRS_1;UCA0CTL1&=UCSWRST; /swrst=0Word 资料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;2-2#include io430.h unsigned char string;int main( void

23、 )/ Stop watchdog timer to prevent time out resetWord 资料WDTCTL = 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;UCA

24、0MCTL=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;Word 资料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 timer

25、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;Word 资料 DCOCTL=CALDCO_1MHZ;9600 ，奇/ 设置时钟源采用 SMCLK ，1MHz ，波特率设置为 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) u