串行输入输出端口的使用_10
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串行数据检测电路1010
串行数据检测电路1010串行数据检测电路通常用于检测串行数据流中特定模式的出现，比如检测1010这样的序列。
这种电路可以应用在许多领域，比如通信系统、计算机总线、传感器接口等。
首先，让我们从电路的角度来看。
串行数据检测电路通常由几个基本部分组成，输入缓冲器、状态机和比较器。
输入缓冲器用于接收串行数据流并将其转换为并行数据，然后传递给状态机。
状态机用于检测特定的模式，比如1010，一旦检测到该模式，状态机会发出信号。
比较器用于比较接收到的数据和期望的模式，如果匹配则输出相应的信号。
其次，从应用的角度来看，串行数据检测电路可以应用在许多场景。
在通信系统中，它可以用于检测特定的控制序列或数据帧的开始和结束标记。
在计算机总线中，它可以用于检测特定的命令或数据传输模式。
在传感器接口中，它可以用于检测传感器发送的特定数据模式。
此外，从性能和设计角度来看，串行数据检测电路的设计需要考虑到数据传输速率、噪声容忍度、功耗和集成度等因素。
高速数据传输需要更快的状态机和比较器，而在噪声环境下需要更强的抗干扰能力。
此外，集成度和功耗也是设计时需要考虑的因素，特别是在移动设备和嵌入式系统中。
最后，从未来发展的角度来看，随着通信和计算机系统的不断发展，对于串行数据检测电路的需求也会不断增加。
未来的串行数据检测电路可能会更加智能化，能够实现更复杂的数据模式检测和处理，同时也会更加注重低功耗和高集成度的设计。
总的来说，串行数据检测电路是一种在现代数字系统中非常重要的功能模块，它在通信、计算机和控制系统中有着广泛的应用前景，同时也面临着不断增加的性能和设计挑战。
耀华XK3190-D10使用说明书
XK3190-D10称重显示器2007 年4 月版目录第一章技术参数1第二章安装连接3第一节仪表前功能视图和后功能视图第二节传感器和仪表的连接第三节打印机与仪表的连接第四节大屏幕显示器的连接第五节串行通讯接口的连接第三章操作方法10第一节参数设置第二节称重记录的贮存与打印第三节称重记录的查询、删除和查询打印第四节仪表文本信息输入和文本信息删除第五节其它操作方法第四章维护保养和注意事项33 第五章信息提示34 附录36附录1 标率打印格式示例附录2 称重单格式示例附录3 明细表及统计报表格式示例附录4 信息对照表示例附录5 打印操作举例附录6 直接输入文本信息举例附录7 计算机可编程信息转换示例附录8 标准国际ASCII 码编码表亲爱的用户：在使用仪表前，敬请阅读使用说明书。
在仪表使用中，为保证安全，请做好良好的电源接地！1、型号：XK3190-D10第一章技术参数2、准确度：III 级，n=50003、模拟部分：AD 转换方式：Σ-Δ转换方式，最大转换码：1600 万/次转换速度200 次/秒输入信号范围：-15 ~ 30mV 非线性：≤0.0015%FS 零点温度漂移: ≤0.1uV/℃供桥电源DC 5V，120mA，可连接8 个350Ω传感器或16 个700Ω传感器4、最高灵敏度传感器连接方式显示0.5uV/d采用6 线式，长线自动补偿7 位LED，7 个状态指示符，3 个电量指示灯5、键盘数字键0 ~ 96、7、8、功能键时钟精度大屏幕显示接口传输方式传输格式传输波特率传输距离串行通讯接口传输方式波特率传输数据格式25 个（10 个与数字键复合）可显示年、月、日、时、分、秒，自动闰年、闰月±5s/24h，不受断电影响。
串行输出方式，20mA 电流环信号（恒流源输出）11 位二进制数600≤2000 米RS232/RS422（选配）600/1200/2400/4800 可选10 位二进制数，1 位起始位，8 位数据位（ASCII 码），1位停止位9、传输距离打印接口RS232 ≤30 米RS422 ≤1200 米1）可选配面板式汉字微打微打参数：①.打印系统：点阵式（每行96 点），采用M-150Ⅱ机头或TpμP-16B 机头。
串行口工作原理
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的硬件接口，它可以将数据逐个比特地传输。
串行口工作的基本原理是将需要传输的数据按照一定的规则进行分割，并以连续的比特序列的形式进行传输。
在串行口的工作过程中，数据被分成一个个比特，然后按照事先约定好的规则，依次传输给接收端。
这个规则包括了每个比特的位宽、传输的顺序以及同步的方式等等。
通常情况下，串行口使用的是异步传输方式，也就是说，传输时不需要事先进行时钟同步，而是在数据的起始位置插入起始位和校验位来提供同步信息。
在串行口的数据传输过程中，发送端按照一定的时序将数据比特逐个发送给接收端。
接收端按照相同的时序依次接收每个比特，并通过解码、校验等操作恢复原始数据。
为了保证数据的准确性，通常还会在传输过程中加入差错检测和纠错机制，例如CRC校验等。
串行口的工作原理与并行口不同，串行口通过逐个比特的方式传输数据，相比之下，串行口在传输速率上可能会受到一定的限制。
但是串行口的传输距离相对较长，传输线路简单，而且可以灵活选择传输速率，因此在许多应用场景下得到了广泛的应用。
例如，在计算机、通信设备、工业自动化等领域中，串行口被广泛用于连接外部设备与主机进行数据交互。
实验7串行接口输入输出实验
北京林业大学11学年—12学年第 2 学期计算机组成原理实验任务书专业名称：计算机科学与技术实验学时： 2课程名称：计算机组成原理任课教师：张海燕实验题目：实验七串行接口输入输出实验实验环境：TEC-XP+教学实验系统、PC机实验内容1．串行接口输入输出；2．串行接口扩展。
实验目的学习串行口的正确设置与使用。
实验要求1．实验之前认真预习，明确实验的目的和具体实验内容，做好实验之前的必要准备。
2．想好实验的操作步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想一想怎么样有意识地提高教学实验的真正效果；3．在教学实验过程中，要爱护教学实验设备，记录实验步骤中的数据和运算结果，仔细分析遇到的现象与问题，找出解决问题的办法，有意识地提高自己创新思维能力。
4．实验之后认真写出实验报告，重点在于预习时准备的内容，实验数据，运算结果的分析讨论，实验过程、遇到的现象和解决问题的办法，自己的收获体会，对改进教学实验安排的建议等。
善于总结和发现问题，写好实验报告是培养实际工作能力非常重要的一个环节，应给以足够的重视。
必要知识串行接口是计算机主机和某些设备之间实现通信，硬件造价比较低廉、标准化程度比较高的一种输入输出接口线路，缺点是通信的速度比较低。
从在程序中使用串行接口芯片的角度看，接口芯片内有用户可以访问的4个寄存器，分别是接收CPU送来数据的输出数据缓冲寄存器，向CPU提供数据的输入数据缓冲寄存器，接收CPU发来的控制命令的控制寄存器，向CPU提供接口运行状态的状态寄存器，必须有办法区分这4个寄存器。
接口芯片中还有执行数据串行和并行转换的电路，接口识别电路等。
串行接口用于执行数据的输入输出操作。
一次输入或输出操作通常需要两个操作步骤完成，第一步是为接口芯片提供入出端口地址，即把指令寄存器低位字节的内容（8位的IO端口地址）经过内部总线和运算器部件写进地址寄存器AR，第二步是执行输入或输出操作，若执行输入指令IN，则应从接口芯片读出一个8位的数据并经过数据总线DB和内部总线IB写进寄存器堆中的R0寄存器，若执行OUT指令，则需要把R0寄存器的内容经过内部总线IB和数据总线DB写入接口芯片。
IS10_1_串行输出
在电子表格中使用 “Add”（添加）按 钮选择各个含有数据 的单元格。 选择格式化参数。 在编辑器底部查看并 输出字符串。
2. 3.
9
WriteSerial举例
3. 使用WriteSerial输出字符串
事件 端口 引用到字符串
10
串行模式：本机模式
ASCII 指令通过串行接口或网络线从一个装置 （电脑、可编程逻辑控制器等）发送到In-Sight。
串行和离散I/O接口
目标
• 学员将能够正确的确认：
• 什么函数可以用于串行接口的读写 • 什么函数可以用于离散信道的读写
• 学员将能够正确地在作业中执行WriteSerial、 WriteDiscrete和ReadDiscrete函数，包括适当的I/O设定。 • 学员将能够正确地解释联机与脱机的含义，列出In-Sight 联机或脱机的四个条件。
29
联机vs.脱机
联机 表示所有In-Sight I/O接 表示所有 接
口（离散、串行、网络、非手 离散、串行、网络、 动触发）都启用。 动触发）都启用。
脱机 表示大部分In-Sight I/O接
口被禁用。
30
联机vs.脱机
联机时… 您可以使用：
• 采集触发 • 串行I/O接口电子表格函数 • 编辑电子表格 • 打开公式编辑器或属性表
• 位数
要读/写的位数（1 – 8）
18
ReadDiscrete举例
举例：每次采集图像时，读取输入行0
首先，将输入 首先，将输入行0 配置为 User Data 用户数据）。 （用户数据）。
19
ReadDiscrete举例
每一次采集图像时，A2和B2都会按以 下方式变化（和保持）：
第10章串行通信的工作原理与应用
10.2.1 方式0
1．方式0输出 方式0的发送时序见图10-5。
图10-5 方式0发送时序
10.2.1 方式0
1．方式0输出
（2）方式0输出的应用案例 典型应用是串口外接串行输入/并行输出的同步移位寄 存器74LS164，实现并行端口的扩展。 图10-6为串口方式0，通过74LS164输出控制8个外接 LED发光二极管亮灭的接口电路。当串口设置在方式0输出 时，串行数据由RXD端（P3.0）送出，移位脉冲由TXD端 （P3.1）送出。在移位脉冲的作用下，串行口发送缓冲器的 数据逐位地从RXD端串行地移入74LS164中。
10.1.5 特殊功能寄存器PCON
例如，方式1的波特率计算公式为
当SMOD=1时，比SMOD=0时波特率加倍，所以也称 SMOD位为波特率倍增位。
10.1 串行口结构
10.2 串行口的4种工作方式
CONTENTS
目
10.3 波特率的制定方法
录
10.4 串行口应用设计案例
10.2.1 方式0
方式0为同步移位寄存器输入/输出方式。该方式并不用 于两个AT89S51单片机间的异步串行通信，而是用于外接移 位寄存器，用来扩展并行I/O口。
if(nSendByte==0)
nSendByte=1;
//点亮数据是否左移8次？是，重新送点亮数据
SBUF=nSendByte; }
// 向74LS164串行发送点亮数据
TI=0;
RI=0;
}
10.2.1 方式0
1．方式0输出
程序说明：
01 程序中定义了全局变量nSendByte，以便在中断服务程
第10章
串行口的工作原理及应用
单片机原理及接口技术（C51编程）（第2版）
第6章作业参考答案
2.30 对8251A芯片的偶地址端口进行读操作时，可从状态寄 存器中读出状态信息。 （×）
9
三、简答题
3.1 8255A的方式选择控制字和端口C置0/置1控制字都是写 入控制端口的，8255A是怎样识别的？ 解：通过最高位识别，D7=1，为方式选择控制字；D7=0， 为端口C置0/置1控制字。
率因子为16，则波特率为
。 （A）
A. 1200 B. 2400 C. 9600
D. 19200
5
二、判断对错，对的打“√”，错的打“χ”
2.1 锁存器即可作为输出接口，又可作为输入接口使用。 （×）
2.2 CPU送给8255A的控制字，以及输入数据和输出数据都通过 8255A内的数据总线缓冲器传送。 （ √ ）
B. -5V~+5V
C. -15V~+15V D. 0~+15V
1.16 异步串行通信中，常采用波特率的16倍频作为接收时钟，
其目的是
。 （B）
A. 提高采样精度 B. 识别正确的起始位 C. 提高接收速率 4
1.17 在异步串行输入/输出接口中，实现并行数据与串行数 据的转换的主要功能部件是 。（A）
2.6 利用8255A的C口按位置位/复位功能，一次可使C口的几 位同时置1或置0。 （×）
2.7所谓并行接口和串行接口，顾名思义，就是指I/O接口与
CPU和外设之间的通信方式都是一个为并行，一个为串行。 （×）
6
2.8 8255A工作于方式2时，C口的8条线均不能用于输入/输 出。 （×）
3
1.12 两台PC机通过其串行口直接通信时，通常只使用
三
根信号线。（A）
A. TXD、RXD和GND
9
三、简答题
3.1 8255A的方式选择控制字和端口C置0/置1控制字都是写 入控制端口的，8255A是怎样识别的？ 解：通过最高位识别，D7=1，为方式选择控制字；D7=0， 为端口C置0/置1控制字。
率因子为16，则波特率为
。 （A）
A. 1200 B. 2400 C. 9600
D. 19200
5
二、判断对错，对的打“√”，错的打“χ”
2.1 锁存器即可作为输出接口，又可作为输入接口使用。 （×）
2.2 CPU送给8255A的控制字，以及输入数据和输出数据都通过 8255A内的数据总线缓冲器传送。 （ √ ）
B. -5V~+5V
C. -15V~+15V D. 0~+15V
1.16 异步串行通信中，常采用波特率的16倍频作为接收时钟，
其目的是
。 （B）
A. 提高采样精度 B. 识别正确的起始位 C. 提高接收速率 4
1.17 在异步串行输入/输出接口中，实现并行数据与串行数 据的转换的主要功能部件是 。（A）
2.6 利用8255A的C口按位置位/复位功能，一次可使C口的几 位同时置1或置0。 （×）
2.7所谓并行接口和串行接口，顾名思义，就是指I/O接口与
CPU和外设之间的通信方式都是一个为并行，一个为串行。 （×）
6
2.8 8255A工作于方式2时，C口的8条线均不能用于输入/输 出。 （×）
3
1.12 两台PC机通过其串行口直接通信时，通常只使用
三
根信号线。（A）
A. TXD、RXD和GND
上海FuJi5000使用说明
主板FuJi5000说明1．1 外形图片1．2 输入输出接口定义1．2．1 外部输入接口定义主控制器左上角开始的JP1、JP2、JP3，JP4.5-6端子为外部开关信号输入口具体每个输入点定义见下表FUJI电气有限公司插座号端子号输入输出类型定义输入类型JP1.10 Input X0，检修信号，断开为检修，闭合为自动默认JP1.9 Input X1，上行信号. 在检修时闭合为点动上行，在司机时闭合为上行换向默认JP1.8 Input X2，下行信号. 在检修时闭合为点动下行，在司机时闭合为下行换向默认JP1.7 InputX3，上行双层终端换速开关，模拟量控制时 2 米/秒以上电梯要求安装，数字量多段速控制时1.5 米/秒以上电梯要求安装常闭JP1.6 InputX4，下行双层终端换速开关，模拟量控制时 2 米/秒以上电梯要求安装，数字量多段速控制时1.5 米/秒以上电梯要求安装常闭JP1.5 Input X5，上行限位开关常闭JP1.4 Input X6，下行限位开关常闭JP1.3 Input X7，上行单层终端换速开关常闭JP1.2 Input X8，下行单层终端换速开关常闭JP1JP1.1 Input X9，上平层开关常开JP2.10 Input X10，下平层开关常开JP2.9 Input X11，调速器故障输出信号常开JP2.8 Input X12，火灾返回开关常开JP2.7 Input X13，紧急电动继电器JDD检测常开JP2.6 Input X14，轿顶检修检测常开JP2.5 Input X15，调速器进线接触器检测常闭JP2.4 Input X16，调速器出线接触器检测常闭JP2.3 Input X17，抱闸接触器检测常闭JP2.2 Input X18，前门门区开关信号输入，当选择独立门区开关或有提前开门时用（当有前后门时，建议采用独立门区开关，F130需设定）常开JP2JP2.1 Input X19，调速器运行信号检测，检测到此信号闭合则抱闸可以张开常开JP3.10 Input X20，再平层或提前开门继电器检测常开JP3.9 Input X21，消防开关常开JP3.8 Input X22，抱闸开关检测常开JP3.7 Input X23，电动机温度检测信号输入常开JP3.6 Input X24，上行第三终端换速开关, 模拟量控制时3 米/秒以上电梯要求安装，数字量多段速控制时2 米/秒以上电梯要求安装常开JP3.5 Input X25，下行第三终端换速开关, 模拟量控制时3 米/秒以上电梯要求安装，数字量多段速控制时2 米/秒以上电梯要求安装常开JP3.4 Input X26，地震信号输入常开JP3.3 Input X27，发电机后备电源供电信号输入常开JP3.2 Input X28，上行第四终端换速开关, 模拟量控制时4 米/秒以上电梯要求安装常开JP3JP3.1 Input X29，下行第四终端换速开关, 模拟量控制时4 米/秒以上电梯要求安装常开FUJI电气有限公司FUJI 电气有限公司1．2．2高压检测接口定义主控制器左下边的JP15端子，为安全回路和门锁回路的检测，具体定义见下表： JP15.1 Input X32，安全回路检测正电压端， 110V 输入 JP15.2 Input X33，门锁回路检测正电压端， 110V 输入 JP15.3 Input X34，厅门锁回路检测正电压端， 110V 输入 JP15.4 Input X35，备用输入正电压端， 110V 输入 JP15.5 Input X36，备用输入正电压端， 110V 输入 JP15.6 Input X37，备用输入正电压端， 110V 输入 JP15JP15.7输入的公共端ICOM11．2．3 主板工作电源接口定义正视主控制器右上角的JP5端子，它是为主控制器提供工作电源的接口，由外部24V 开关电源供电；具体定义见下表：1．2．4 主板通讯接口定义正视主控制器右边边上为JP6、JP7、JP8端子。
XK3190-d10使用说明书
XK3190-D10称重显示器2007年4月版山东鲁成衡器有限公司目录第一章技术参数 1 第二章安装连接 3 第一节仪表前功能视图和后功能视图第二节传感器和仪表的连接第三节打印机与仪表的连接第四节大屏幕显示器的连接第五节串行通讯接口的连接第三章操作方法10 第一节参数设置第二节称重记录的贮存与打印第三节称重记录的查询、删除和查询打印第四节仪表文本信息输入和文本信息删除第五节其它操作方法第四章维护保养和注意事项33 第五章信息提示34附录36附录1 标率打印格式示例附录2 称重单格式示例附录3 明细表及统计报表格式示例附录4 信息对照表示例附录5 打印操作举例附录6 直接输入文本信息举例附录7 计算机可编程信息转换示例附录8 标准国际ASCII码编码表亲爱的用户：在使用仪表前，敬请阅读使用说明书。
在仪表使用中，为保证安全，请做好良好的电源接地！X K3190-D10第一章技术参数1、型号：XK3190-D102、准确度：III级，n=50003、模拟部分：AD转换方式：Σ-Δ转换方式，最大转换码：1600万/次转换速度200次/秒输入信号范围：-15 ~ 30mV非线性：≤0.0015%FS零点温度漂移: ≤0.1uV/℃供桥电源DC 5V，120mA，可连接8个350Ω传感器或16个700Ω传感器最高灵敏度0.5uV/d传感器连接方式采用6线式，长线自动补偿4、显示7位LED，7个状态指示符，3个电量指示灯5、键盘数字键0 ~ 9功能键25个（10个与数字键复合）6、时钟可显示年、月、日、时、分、秒，自动闰年、闰月精度±5s/24h，不受断电影响。
7、大屏幕显示接口传输方式串行输出方式，20mA电流环信号（恒流源输出）传输格式11位二进制数传输波特率600传输距离≤2000米8、串行通讯接口传输方式RS232/RS422（选配）波特率600/1200/2400/4800可选传输数据格式10位二进制数，1位起始位，8位数据位（ASCII码），1位停止位传输距离RS232 ≤30米RS422 ≤1200米9、打印接口1）可选配面板式汉字微打微打参数：①.打印系统：点阵式（每行96点），采用M-150Ⅱ机头或TpμP-16B机头。
实验五：串行接口输入输出实验
实验五串行接口输入/输出实验一、实验目的1、学习TEC－XP+教学计算机I/O接口扩展的方法；2、学习串行通信的基本知识，掌握串行通信接口芯片的设置和使用方法。
二、实验说明1、TEC-XP+教学计算机的I/O结构TEC-XP+教学计算机配置有COM1和COM2两个串行接口，其中COM1是TEC-XP+默认的标准接口，与PC终端相连接，监控程序负责对COM1进行初始化和使用管理。
COM2预留给用户扩展使用，监控程序不能识别COM2，也不对COM2进行任何操作，用户需要对COM2进行初始化和使用管理。
COM1和COM2均由可编程串行通信接口芯片intel8251芯片构成。
2、Intel8251的组成及控制和使用方法可编程串行通信接口芯片Intel8251支持同步和异步两种通信方式。
在异步方式下，波特率为0~19.2Kbps，数据位可为5、6、7或8位，可设1个奇偶校验位，1个起始位，1个、1.5个或2个停止位。
Intel8251内部有7个功能模块负责实现与CPU的数据交换以及与I/O设备的数据通信功能，内部有6个寄存器，其中与异步通信方式的有关的寄存器有5个，即模式寄存器、控制寄存器、状态寄存器、数据发送寄存器和数据接收寄存器。
模式寄存器的功能是设定intel8251的工作模式，控制寄存器的功能是控制intel8251的数据发送和接收等工作过程，状态寄存器的功能是反映intel8251数据发送和接收等工作的状态，各寄存器的格式如图5-1、图5-2和图5-3所示。
当CPU把需发送的数据写入数据发送寄存器后，intel8251将自动把数据组成帧并逐位发送出去。
Intel8251能自动完成数据接收操作，并把接收到的数据存放在数据接收寄存器中，CPU从中读取即可。
图5-1模式寄存器格式图5-2 控制寄存器格式图5-3 状态寄存器格式CPU对模式寄存器、控制寄存器和数据发送寄存器只能写入，不能读出。
对状态寄存器和数据接收寄存器只能读出，不能写入。
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第10章串行输入/输出端口的使用——微控制器芯片之间通信的实现目标通过本章的学习，应掌握以下知识●MSP430系列微控制器内部的串行数据传输模块●通用串行接口（Universal Serial Interface，USI）的使用●串行外围接口（Serial Peripheral Interface，SPI）工作模式●I2C接口（Inter Integrated Circuit，I2C）工作模式●I2C总线的组成结构和技术术语●I2C总线上数据传送的时序引言在第5章，利用软件的方法实现了同步串行方式的数据传输，驱动同步移位寄存器74164芯片，最后实现数码管的数据显示。
MSP430系列微控制器内部具有多种串行数据传输模块，使用这些模块可以降低软件开发的要求，同时还可以提高数据传输的速率。
MSP430x2xx芯片内部串行数据传输模块的基本组成单元是一个移位寄存器。
第5章中介绍的74164芯片也是一种移位寄存器，该芯片用来将串行格式的数据转换为并行数据格式。
当时钟上跳边沿到来时，74164芯片串行输入数据将被送到并行输出管脚Q0对应的触发器、同时并行输出管脚Q0对应触发器原有的数据移到并行输出管脚Q1对应的触发器、并行输出管脚Q1对应触发器原有的数据移到并行输出管脚Q2对应的触发器、……并行输出管脚Q6对应触发器原有的数据移到并行输出管脚Q7对应的触发器。
并行输出管脚Q7对应触发器的数据将被移出，或者丢弃。
在数据接收时，MSP430x2xx芯片内部串行数据传输模块的移位寄存器工作与74164芯片类似，当数据全部移入移位寄存器就能够读这个数据；在数据发送时，先以并行输入的方式向移位寄存器写数据，然后将它逐位移出。
尽管基于微控制器进行电路功能的实现是通过编写程序完成的，但是硬件功能是编写程序的基础。
充分地了解芯片的硬件组成和工作原理将对它的完美使用提供扎实的支持。
描述数字系统和数字电路的方法和用来实现这些方法的技术不断变化，但是作为理论基础的基本原理并没有改变，理解74164移位寄存器芯片的工作将对本章涉及的MSP430x2xx微控制器内部串行数据传输模块的工作带来方便。
10.1MSP430x2xx微控制器的串行接口数字技术已经渗透到人类生活的众多领域，其中数字计算机是最著名和应用最广泛的。
尽管数字计算机影响，并改变了我们生活的许多方面，不过许多人并不能准确地说出它的主要特点。
简单地说，计算机就是一个能够完成数字信号的算术运算、逻辑运算、比较判断等处理功能的数字系统。
计算机要处理数字信号，这就需要设法将数字信号输入计算机，完成处理的信号还需要从计算机中输出。
常用的数字信号的传送方式分并行方式和串行方式。
数字信号的并行传送方式的优点为数据传送速率快，但是这种方式需要占用较多的器件管脚，同时也不适用进行远距离的数据传送。
数字信号的串行传送方式虽然数据传送速率慢，不过这种方式占用器件的管脚数量较少，同时也适用进行远距离的数据传送。
本书就是采用同步串行传送方式从MSP430微控制器芯片向数码管显示电路传送信息。
串行传送方式使用较少数量传输线的特点也使得对放大器、调制器等硬件电路的需求小，因此适用进行远距离的数据传送。
MSP430x2xx微控制器提供串行接口支持芯片之间的数据传送。
为满足不同的应用需要，这里的串行接口具有多种类型：通用串行接口（Universal Serial Interface，USI）、通用串行通信接口（Universal Serial Communication Interface，USCI）以及通用的同步/异步、接收/发送串行接口（Universal Synchronous/Asynchronous Receive/Transmit Peripheral Interface，USART）。
并不是每种芯片内部存在所有这些接口，通常是一种芯片只具有一种类型的串行接口。
了解这些接口的工作原理和使用特点将支持选择合适的芯片类型，更方便地完成应用系统的开发。
TI公司提供的MSP430微控制器芯片选型手册给出了所有型号芯片包含的接口类型和接口数量。
通用串行接口（USI）模块存在于部分MSP430G2xx1和全部MSP430G2xx2芯片之中，MSP430G2231芯片之中具有USI接口模块。
这是一种同步串行通信接口模块，它具有2种工作模式，串行外围接口（Serial Peripheral Interface，SPI）和I2C接口（Inter Integrated Circuit，I2C）。
鉴于篇幅关系，本章只以USI接口模块的串行外围接口（SPI）工作模式和I2C接口工作模式为例，分别介绍这两种接口模式下的电路组成、工作过程、相关寄存器，并给出演示程序等内容。
串行外围接口（SPI）适合在2个芯片之间进行数据通信；I2C接口适合在多个芯片之间进行数据通信，当然它也能够在2个芯片之间进行数据通信。
包括MSP430F2619芯片在内的其它大部分MSP430x2xx微控制器芯片内部具有通用串行通信接口（USCI）模块。
这种模块也支持串行外围接口（SPI）和I2C接口这两种工作模式，因此本章所介绍的内容也会对这部分电路的工作提供支持。
不过需要注意，不同型号芯片的具体使用存在一些差别。
对通用串行通信接口（USCI）模块中所包含的其它工作模式相关内容有兴趣的读者可以参考TI公司的数据手册，MSP430x2xx Family User’s Guide。
10.2通用串行接口（Universal Serial Interface，USI）MSP430微控制器的通用串行接口（USI）模块能够支持数字电路芯片之间的同步串行通信。
通用串行接口模块具有2种工作模式，串行外围接口（Serial Peripheral Interface，SPI）模式和I2C接口（Inter Integrated Circuit，I2C）模式。
两种工作模式由寄存器位“USII2C”选择。
无论工作在哪种模式，移位寄存器，USISR（USI Shift Register），都是该外围模块的最基本组成单元。
移位寄存器可以利用软件写入数据，再进行数据的串行发送；接收的串行传输数据也将进入这个寄存器，然后由软件进行读取。
10.2.1串行外围接口（SPI）通用串行接口（USI）模块工作在串行外围接口（SPI）模式下的方框图如图所示。
图 USI工作在SPI模式下的方框图串行外围接口（SPI）是一种3线同步串行通信接口。
图中的管脚“SDO”为串行数据输出管脚、管脚“SDI”为串行数据输入管脚、管脚“SCLK”为串行时钟管脚。
串行时钟管脚“SCLK”是一个双向管脚。
当工作在主模式状态，管脚“SCLK”为输出管脚，它输出串行外围模块产生的时钟信号；当工作在从模式状态，管脚“SCLK”为输入管脚，它接收外部电路提供的时钟信号。
图中的“USISR”方框就是通用串行接口的移位寄存器。
在完成相关配置，向移位寄存器写入数据就可以完成数据的串行同步发送，接收过程结束以后从该移位寄存器可以读取数据。
利用控制信号“USI16B”，移位寄存器可以配置为8位，或者16位；利用控制信号“USILSB”，移位寄存器中的内容可以配置为数据的高位在前，或者低位在前。
移位寄存器的数据移位工作由移位时钟信号“Shift Clock”和“Bit Counter”位计数器方框的输出信号“USICNTx”联合进行控制。
位计数器是一个减法计数器，它对移位寄存器移入，或者移出，的数据位进行计数。
每完成一次移位，计数器内容减1。
当计数器的内容减到0的时候，它将停止计数，并置位计数器中断标志“USIIFG”。
置位的计数器中断标志“USIIFG”将停止串行时钟信号，进而停止移位寄存器的移位工作。
当清零控制信号“USIIFGCC”，向计数器“Bit Counter”写入大于0的“USICNTx”数值能自动清除计数器中断标志“USIIFG”。
移位时钟信号“Shift Clock”同时控制移位寄存器和计数器的工作。
在该信号上升边沿的驱动下，计数器内容减1，移位寄存器中的数据移动1位。
当工作在主模式下，信号“USIMST”使得串行时钟信号“USICLK”能够输出。
该信号可以用来产生移位时钟信号“Shift Clock”，同时通过管脚“SCLK”输出。
当工作在从模式下，管脚“SCLK”作为输入管脚使用，接收外部的时钟信号来产生移位时钟信号“Shift Clock”。
串行时钟信号“USICLK”的驱动源可以在多个信号源之中选择。
在信号“USISSELx”的控制下，在管脚“SCLK”输入信号；MSP430的系统时钟信号ACLK或者SMCLK；定时器Timer_A捕捉/比较模块的输出信号TA0、TA1或者TA2；由软件置位和清零寄存器位“USISWCLK”产生的信号之中选择一个。
选择的信号能够通过“Clock Divider”方框在信号“USIDIVx”的控制下实现分频。
计数器中断标志“USIIFG”能够停止串行时钟信号“USICLK”的输出。
串行外围接口（SPI）的数据与时钟之间能够选择多种时间关系，选择由信号“USICKPH”和“USICKPL”进行控制。
数据与时钟之间的所有时间关系如图所示。
这里移位寄存器的宽度选择8位，数据的MSB位在先。
图 SPI模式数据与时钟之间的时间关系图MSP430微控制器的串行外围接口（SPI）提供多种数据与时钟的时间关系使得它能与许多种类的数字芯片进行数据交换。
例如选择USICKPH=1和USICKPL=0，这时串行时钟波形如图所示的第3行波形；串行数据波形如第6行波形。
这样的时钟与数据之间的时间关系将满足8位移位寄存器（串行输入，并行输出）74164所需要的时间关系。
程序示例将利用这种工作状态完成对1位数码管的显示驱动。
图也给出串行外围接口在主模式下的工作过程。
数据发送时，首先由软件向移位寄存器写入待传送的数据；接着向移位计数器装入移位个数数据来启动串行数据输出的工作过程；移位计数器内容减到0将置位中断标志“USIIFG”，该标志停止时钟“USICLK”输出，停止串行传输过程。
数据接收时，首先向移位计数器装入移位个数数据来启动串行数据输入的工作过程；移位计数器内容减到0将置位中断标志“USIIFG”，停止串行传输过程；当中断标志“USIIFG”置位，这时就能够从移位计数器中读取数据。
使用MSP430芯片管脚传输串行信号还需要用信号“USIPEx”使能相关管脚。
这些相关管脚可以配置为并行数据输入/输出管脚，这并不影响串行外围接口信号的传输，同时还可以将并行数据输入/输出管脚的中断功能用在串行数据的接收时应用。
信号“USIGE”和“USIOE”用于使能串行数据的输出。