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2021年04月20日 | MSP430F2616开发笔记之UART Mode from SMCLK
2021-04-20 来源：eefocus
几乎所有的单片机都会集成UART外设，但是调试MSP430的UART功能比想象的要有挑战性也更有乐趣。MSP430的UART外设提供了更丰富的硬件可定制性，允许用户使用更简洁的代码和更少的外围器件，实现非常实用的功能，比如address选择、break信号、baudrate自动检测等等。当然，UART外设有丰富的时钟选项，32.768KHZ的ACLK时钟源也可以被使用，CPU可以最大限度的处于未唤醒状态，这是为低功耗而考虑的设计。
（USI外设：Universal Serial Interface，提供这一功能的MSP430型号并不多，在调试它之前得先确认是否具备它，MSP430F2616不提供USI外设，所以直接从USCI开始。）
USCI外设：Universal Serial Communication Interface，大部分单片机会将UART、SPI、I2C外设功能分开，它们通常会使用不一样的IO引脚，不共用寄存器和中断向量；MSP430将这些外设功能集成到USCI中，它支持不同的（UART、SPI、I2C）模式，不同模式之间虽然不共用IO引脚，但是却共用寄存器和中断向量。USCI之间以不同的字母后缀来命名，比如USCI_A和USCI_B；如果有两个USCI_A，则命名为USCI_A0和USCI_A1。
其中，USCI_Ax支持UART、SPI、IrDA模式。如果需要使用UART功能，就需要设置USCI_Ax对应的IO引脚、寄存器和中断服务程序。相应的，USCI包含的SPI功能也就无法再使用。
这里UART使用的时钟是SMCLK（MCLK不能作为UART的时钟，而只能从UCLK(?)、ACLK、SMCLK中选择），默认的SMCLK来自DCOCLK，也就是MSP430自带的Digitally Controlled Oscillator时钟，IO引脚使用的是P3.4/P3.5，从数据手册可以看到它们是UART外设的专用引脚。将波特率设置为9600，分频值在数据手册中有表可查。
由于UART的接受通常使用中断，所以这里还要使能全局中断和UART接收中断。
/**********************************************************************/
uint32_t uart_rx_count = 0;
#pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR
__interrupt void USCI0RX_ISR(void)
{
dma_temp_A[0] = UCA0RXBUF;
uart_rx_count++;
HC595_disdata_4bytes(uart_rx_count);
}
int main (void)
{
uint16_t i = 0;
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
// 等待DCOCLK稳定，并且将它调整为1MHz，而系统启动时的默认值是1.1MHz
if (CALBC1_1MHZ == 0xFF || CALDCO_1MHZ == 0xFF)
while(1);
BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ;
DCOCTL = CALDCO_1MHZ;
// 开启全局中断
__bis_SR_register(GIE);
led_init();
HC595_init();
// 首先关断UART
// 选择时钟为SMCLK
// UCA0BR0、UCA0BR、UCA0MCTL的值在9600波特率，可查询技术手册提供的表格
UCA0CTL1 |= UCSWRST;
UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;
UCA0BR0 = 104;
UCA0BR1 = 0;
UCA0MCTL = (0 << 4) + (1 << 1);
// 设置IO口的外设功能
// 启动UART
// 使能UART的接收中断
P3SEL = 0x30;
UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;
IE2 |= UCA0RXIE;
while (1) {
for (i = 'A'; i <= 'Z'; i++) {
while (!(IFG2 & UCA0TXIFG));
UCA0TXBUF = i;
}
while (!(IFG2 & UCA0TXIFG));
UCA0TXBUF = 'r';
while (!(IFG2 & UCA0TXIFG));
UCA0TXBUF = 'n';
}
return 0;
}
/********************************************************************/
MSP430的技术手册提供了不同波特率对应的寄存器表格，观察这个表格就会发现，以1MHz的SMCLK作为时钟源时，115200波特率实际上会有一个不可忽视的误差值，在实际应用中可能要注意它带来的影响。
当使用串口调试软件发送数据时，中断服务程序就会将当前接收到的个数显示在74HC595驱动的4位数码管上面。串口和液晶由于显示事件比较长，并不适合放进中断服务程序，实际上，显示4位8段数码管也需要不短的时间，因此在中断函数中写标志位、在主函数中显示，还是更加合理的选择。
史海拾趣
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