文档介绍：单片机与可编程器件
MSP430 单片机实用技术讲座()
第讲串行异步通讯原理与实现
· 南京航空航天大学魏小龙·
本讲讲述串口功能与连接的实现。大多数芯片都
有硬件异步通讯功能,有一些器件有两个通讯端口,也有少数
没有。没有硬件串口的芯片可以实现软件(模拟)串口。下面
表格为 430系列芯片串口的情况。
对于没有硬件串口的芯片也可以实现软件串口,这里先讲
硬件串口,后讲软件串口,然后再讲串口的链路实现。

(1)硬件串口图1是系列芯片硬件串口的框图。
送给信号。所以信号周期的一半就是定时器(分
频计数器)的定时时间。
接收控制部分与发送控制部分分别由两个移位寄存器构
成。接收时,当接收到一个完整数据,产生一个信号(URXIFG0
=1), 表示接收到完整数据,可以将此数据取走。而在发送时,
当一个数据正在发送过程中,UTXIFG0= 1,此时,不能再发
送数据,必须等当前数据发送完毕(UTXIFG0= 0)时,方可
继续发送。
串口接收一般采用中断方式,而发送数据则多采用主动方
式。在本刊的网站()里给出了一段简单的完
图 1 整通讯程序,实现的功能是将接收的数据原样送回。
(2)软件串口而对于没有硬件串口的型号,如何实现异
在该框图中,串口通讯由通讯速度的控制(数据位流的产步串口功能呢?
生)、接收控制、发送控制等三部分构成。先分析异步串口的原理。图 3是异步串口的时序图。
波特率生成部分由时钟输入选择与分频、波特率发生器、
调整器、波特率寄存器等组成。串行通信时,接收与发送以什
么样的速率将数据位收进或送出呢,这个速率就由波特率生成
构件控制。图 2为其较为详细的结构。
图 3
整个模块的时钟源来自内部时钟或外部输入时钟,由
SSEL1、SSEL0选择,以决定最终进入模块的时钟信号BRCLK 可以看出异步串口由一根口线构成:数据线,在数据发送
的频率。时钟信号 BRCLK 送入一个位的分频器,通过一系时,数据线严格按照其时序将数据移位送至数据线就可以了。
列的硬件控制,最终输出移出与移进两移位寄存器使用的移位图中的时钟是隐含的,由波特率确定。比如串口波特率为,
位时钟信号。那么这个信号( )究竟是怎样产则时钟的周期为秒。在数据线上的数据按照:起始位、
生的呢,从图的下半部分的一个波特率产生例子可以看出,是数据位、停止位等格式顺序排列。而起始位、数据位、停止位
分频器在起作用。当计数器减计数到“0”时,输出触发器翻转, 等的多少由通讯双方定义的通讯规约决定。
· 20 · 电子世界年 3 期
单片机与可编程器件
这样在没有硬件串口的情况下,完全可以模拟以上时序发总线使用差分电压,具有很高的抗干扰能力。规定总线
送异步串行数据。下面的工作将完成上图的数据传送。高于时为数据,总线高于时为数据。图所
首先产生波特率。下面的延时程序可以完成此工作,延时示为典型的电路。其中为总线方向控制,因为
时间为秒(系统时钟为时的延时循环参数)。器件为半双工,在同一时间只能是数据发送或数据接
收,所以需要控制器件所处的工作状态,要么是发送数据,要
么是接收数据。

以上的延时程序用于