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单片机MSP430与PC机串口通讯设计一、引言串口通信是指通过串行通信接口进行数据传输的一种通信方式。
单片机MSP430和PC机的串口通信设计可以实现二者之间的数据传输和通信交互。
本文将从串口介绍、硬件设计和软件实现等方面详细介绍该设计。
二、串口介绍串口是一种串行通信接口，常用的有RS232和RS485等。
RS232是一种使用较为广泛的串口通信协议。
RS232接口有三根线，分别为发送线Tx、接收线Rx和地线GND。
该协议规定，发送端与接收端之间的电平差为±3至±15V，其中正电平表示逻辑0，负电平表示逻辑1三、硬件设计1.MSP430硬件设计MSP430是一种低功耗的专用于嵌入式应用的16位RISC微控制器。
它具有丰富的外设资源，包括多个通用输入输出引脚(GPIO)和两个USART （UART）接口。
其中一个USART接口用于将MSP430与PC机连接。
2.PC机硬件设计PC机通过串口连接到MSP430。
首先，需要将PC机的串口RS232转换为TTL电平，即RS232转TTL电平转换器。
其次，将转换后的TTL电平通过杜邦线连接至MSP430的USART接口的Tx和Rx引脚。
四、软件实现1.MSP430软件设计（1）串口初始化：设置数据位长度、停止位、奇偶校验等。
（2）发送数据：将要发送的数据存入发送缓冲区，并使能发送中断。
（3）接收数据：开启接收中断，并将接收到的数据存入接收缓冲区。
（4）中断处理：发送中断和接收中断时，分别从发送缓冲区和接收缓冲区读取数据并发送/接收。
2.PC机软件设计（1）打开串口：设置串口参数，如波特率、数据位长度等。
（2）发送数据：向串口发送数据，可以通过打开的串口进行写入。
（3）接收数据：使用轮询或中断方式读取串口接收到的数据。
五、总结与展望本文详细介绍了单片机MSP430与PC机串口通信设计，主要包括了串口介绍、硬件设计和软件实现。
通过串口通信，MSP430和PC机可以实现数据传输和通信交互，从而满足各种嵌入式应用的需求。
MSP430--UART模块UART 是通用异步串行接口的简称。
串行通信接口是用来与单片机外界系统进行通信桥梁，比如可以吧单片机ADC 转换的数据通过串口发送给PC 机（上位机），经上位机处理之后在发回给单片，达到通信的目的。
TI 公司的MSP430 系列单片机均具有UART 功能，其中大部分还和SPI,I2C 功能复用，通过相关寄存器的配置，可以很轻松地就实现了UART,SPI,I2C 的通信功能。
在此以MSP430x149 为例介绍UART 功能及其实现过程。
1.异步通信的结构：2.UART 数据格式（数据协议）：异步通信再不发送数据的时候，通信线路上总是呈现高电平状态，称为空闲状态。
当有数据发送是，信号线变成低电平，并持续一位的时间用于表示发送字符的开始，该为称为起始位。
起始位之后在信号线上依次出现发送的数据。
起始位，数据位由高到低7/8 位，地址位0/1 位，奇偶校验位奇偶或无，停止位1/2 位。
数据位位数、地址位、奇偶校验位、停止位均可由单片机内部寄存器控制；这款单片机都有两个USART 模块，有两套独立的寄存器组；以下寄存器命中出现x 代表0 或是1,0 代表对应0 模块的寄存器，1 代表对应1 模块的寄存器；其中，与串口模式设置相关的控制位都位于UxCTL 寄存器，与接收相关的控制位都位于UxRCTL 寄存器，与发送相关的控制位都位于UxTCTL 寄存器；波特率设置用UxBR0、UxBR1、UxMCTL 三个寄存器；接收与发送有独立的缓存UxRXBUF、UxTXBUF，并具有独立的移位寄存器和独立的中断；中断允许控制位位于IE1/2 寄存器，中断标志位位于IFG1/2 寄存器。
3.波特率设置：430 的波特率设置用三个寄存器实现：UxBR0：波特率发生。
T EXAS I NSTRUMENTSMPS430系列混合信号微控制器结构及模块用户指南目录1MSP430系列1.1特性与功能1.2系统关键性能1.3MSP430系列的各型号2结构概述2.1CPU2.2代码存储器2.3数据存储器（RAM）2.4运行控制2.5外围模块2.6振荡器、倍频器和时钟发生器3系统复位、中断和运行模式3.1系统复位和初始化3.2中断系统结构3.3中断处理3.3.1SFR中的中断控制位3.3.2外部中断3.4运行模式3.5低功耗模式3.5.1 低功耗模式0与模式1，LPM0和LPM1 3.5.2 低功耗模式2与模式3，LPM2和LPM3 3.5.3 低功耗模式4，LPM43.6 低功耗应用要点4 存储器组织4.1 存储器中的数据4.2 片内ROM组织4.2.1 ROM表的处理4.2.2 计算分支跳转和子程序调用4.3 RAM与外围模块组织4.3.1 RAM4.3.2 外围模块—地址定位4.3.3 外围模块--SFR5 16位CPU5.1 CPU寄存器5.1.1 程序计数器PC5.1.2 系统堆栈指针SP5.1.3 状态寄存器SR5.1.4 常数发生寄存器CG1与CG25.2 寻址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 变址模式5.2.3 符号模式5.2.4 绝对模式5.2.5 间接模式5.2.6 间接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的时钟周期与长度5.3 指令组概述5.3.1 双操作数指令5.3.2 单操作数指令5.3.3 条件跳转5.3.4 模拟指令的短格式5.3.5 其它指令5.4 指令分布6 硬件乘法器6.1 硬件乘法器的操作6.2 硬件乘法器的寄存器6.3 硬件乘法器的SFR位6.4 硬件乘法器的软件限制6.4.1 硬件乘法器软件限制--寻址模式6.4.2 硬件乘法器软件限制--中断程序7 振荡器与系统时钟发生器7.1 晶体振荡器7.2 处理机时钟发生器7.3 系统时钟运行模式7.4 系统时钟控制寄存器7.4.1 模块寄存器7.4.2 与系统时钟发生器相关的SFR位7.5 DCO典型特性8 数字I/O配置8.1 通用端口P08.1.1 P0控制寄存器8.1.2 P0原理图8.1.3 P0中断控制功能8.2 通用端口P1、P28.2.1 P1、P2控制寄存器8.2.2 P1、P2原理图8.2.3 P1、P2中断控制功能8.3 通用端口P3、P48.3.1 P3、P4控制寄存器8.3.2 P3、P4原理图8.4 LCD端口8.5 LCD端口--定时器/端口比较器9 通用定时器/端口模块9.1 定时器/端口模块操作9.1.1 定时器/端口计数器TPCNT1，8位操作9.1.2 定时器/端口计数器TPCNT2，8位操作9.1.3 定时器/端口计数器，16位操作9.2 定时器/端口寄存器9.3 定时器/端口SFR位9.4 定时器/端口在A/D中的应用9.4.1 R/D转换原理9.4.2 分辨率高于8位的转换10 定时器10.1 Basic Timer110.1.1 BasicTimer1寄存器10.1.2 SFR位10.1.3 BasicTimer1操作10.1.4 BasicTimer1操作：LCD时钟信号f LCD 10.2 8位间隔(Interval)定时器/计数器10.2.1 8位定时器/计数器的操作10.2.2 8位定时器/计数器的寄存器10.2.3 与8位定时器/计数器有关的SFR 10.2.4 8位定时器/计数器在UART中的应用10.3 看门狗定时器10.3.1 看门狗定时器寄存器10.3.2 看门狗定时器中断控制功能10.3.3 看门狗定时器操作10.4 8位PWM定时器10.4.1 操作10.4.2 PWM寄存器11 Timer_A11.1 Timer_A的操作11.1.1 定时器操作11.1.2 捕获模式11.1.3 比较器模式11.1.4 输出单元11.2 Timer_A的寄存器11.2.1 Timer_A控制寄存器TACTL11.2.2 捕获/比较控制寄存器CCTL11.2.3 Timer_A中断向量寄存器11.3 Timer_A的应用11.3.1 Timer_A增计数模式应用11.3.2 Timer_A连续模式应用11.3.3 Timer_A增/减计数模式应用11.3.4 Timer_A软件捕获应用11.3.5 Timer_A处理异步串行通信协议11.4 Timer_A的特殊情况11.4.1 CCR0用作周期寄存器11.4.2 定时器寄存器的启/停11.4.3 输出单元Unit012 USART外围接口，UART模式12.1 异步操作12.1.1 异步帧格式12.1.2 异步通信的波特率发生器12.1.3 异步通信格式12.1.4 线路空闲多处理机模式12.1.5 地址位格式12.2 中断与控制功能12.2.1 USART接收允许12.2.2 USART发送允许12.2.3 USART接收中断操作12.2.4 USART发送中断操作12.3 控制与状态寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 发送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率选择和调制控制寄存器12.3.5 USART接收数据缓存URXBUF12.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF12.4 UART模式，低功耗模式应用特性12.4.1 由UART帧启动接收操作12.4.2 UART模式波特率与时钟频率12.4.3 节约MSP430资源的多处理机模式12.5 波特率的计算13 USART外围接口，SPI模式13.1 USART的同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式，MM=1、SYNC=1 13.1.2 SPI模式中的从模式，MM=0、SYNC=1 13.2 中断与控制功能13.2.1 USART接收允许13.2.2 USART发送允许13.2.3 USART接收中断操作13.2.4 USART发送中断操作13.3 控制与状态寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 发送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率选择和调制控制寄存器13.3.5 USART接收数据缓存URXBUF 13.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF14 液晶显示驱动14.1 LCD驱动基本原理14.2 LCD控制器/驱动器14.2.1 LCD控制器/驱动器功能14.2.2 LCD控制及模式寄存器14.2.3 LCD显示存储器14.2.4 LCD操作软件例程14.3 LCD端口功能14.4 LCD与端口模式混合应用实例15 A/D转换器15.1 概述15.2 A/D转换操作15.2.1 A/D转换15.2.2 A/D中断15.2.3 A/D量程15.2.4 A/D电流源15.2.5 A/D输入端与多路切换15.2.6 A/D接地与降噪15.2.7 A/D输入与输出引脚15.3 A/D控制寄存器16 其它模块16.1 晶体振荡器16.2 上电电路16.3 晶振缓冲输出附录A 外围模块分布附录B 指令组说明附录C EPROM编程本书用途及表述约定MSP430用户指南以方便工程师及程序员使用的方式提供软件和硬件资料，以帮助开发应用MSP430系列的产品。
IIC通讯方法、系统、装置及计算机可读存储介质与流程IIC通讯方法、系统、装置及计算机可读存储介质与流程I2C（Inter-IC）总线是集成电路之间通信的一种串行通信协议，它通常用于单片机和外部器件之间的通信。
这种通信协议使用两条线：一条是时钟线（SCL），另一条是数据线（SDA）。
IIC通讯方法I2C通信协议是由Philips公司于1983年提出的。
目前在全球电器电子相关领域应用极为广泛。
I2C通信协议的主从式通信，通信模型分为“写模型”和“读模型”。
I2C通讯方法分为主模式和从模式两种。
I2C通信协议中的总线持有方是主机，而设备侧是从机。
在I2C总线上可以同时存在多个从机。
每个从机都有一个独特的7位地址。
当主机向从机发送数据时，从机用地址应答；当从机想要向主机发送数据时，也必须使用地址。
总线上的数据传输以字节为单位完成。
I2C通信协议是一种高效的通信协议，其性能得到广泛的认可。
在整个通信过程中，主机通过对SCL和SDA两条线进行控制，产生时序信号来完成对数据传输的控制。
IIC系统I2C总线系统由总线线路、从机、总线适配器和微控制器组成。
其中总线适配器是I2C通信系统中的核心部分。
总线适配器是一种用于连接I2C设备和计算机之间的接口设备，其作用类似于串口或并口。
I2C总线系统的功能非常强大。
它可以用于一些应用如数字信号处理器（DSP）、电源管理器（PMU）等。
在DSP应用中，存储在DSP内部的程序可以通过I2C总线与外部存储器进行交互。
在PMU应用中，I2C接口可以与大多数传感器进行通信，以实现电源管理和计时任务。
IIC装置I2C系列产品主要是与微控制器相关的从设备，常常用于工业控制、汽车保护和商业领域等诸多用途。
在这些应用场合，I2C适配器与微控制器共同完成了数据通信的控制。
I2C适配器可采用多种芯片组件，如典型的ATMEL ATmega 系列单片机、富士通 F²MC-8FX 8 位单片机、MSP430 系列微控制器等。
MSP430AFE2x3MSP430AFE2x2MSP430AFE2x1 ZHCS136A–NOVEMBER2010–REVISED MARCH2011混合信号微控制器特性•低电源电压范围:1.8V至3.6V•多达3个具有差分可编程增益放大器(PGA)输入的24位三角积分模数(A/D)转换器•超低功耗•具有3个捕获/比较寄存器的16位Timer_A –激活模式：220μA（在1MHz频率和2.2V电压条件下）•串行通信接口(USART)，可用软件来选择异步UART或同步SPI–待机模式：0.5μA•16位硬件乘法器–关闭模式（RAM保持）：0.1μA•欠压检测器•5种节能模式•具有可编程电平检测功能的电源电压监控器/监视器•可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒•串行板上编程，无需从外部进行电压编程，利用安•16位精简指令集(RISC)架构,高达12MHz系统时全熔丝实现可编程代码保护钟•片上仿真模块•基本时钟模块配置•系列成员汇总于表1。
–带有两个已校准频率的高达12MHz的内部频率•如需了解完整的模块说明,请参阅《MSP430x2xx –内部超低功耗低频(LF)振荡器系列用户指南》,文献编号SLAU144–高达16MHz的高频(HF)晶振–谐振器–外部数字时钟源说明德州仪器（TI）MSP430™系列超低功率微控制器包含几个器件，这些器件特有针对多种应用的不同的外设集。
这种架构与5种低功耗模式相组合，专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。
该器件具有一个强大的16位RISC CPU，16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。
数字控制振荡器(DCO)可在不到1µs 的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。
MSP430AFE2x3器件是超低功耗混合信号微控制器，集成了三个独立的24位三角积分A/D转换器、一个16位定时器、一个16位硬件乘法器、USART通信接口、安全装置定时器和11个I/O引脚。
本文为翻译的MSP430x1xx Family User's Guide家庭用户指南，且只有寄存器的翻译比较准确，其他地方阅读时请自行判断语句的准确性本文为翻译的MSP430x1xx Family User's Guide家庭用户指南，且只有寄存器的翻译比较准确，其他地方阅读时请自行判断语句的准确性本文为翻译的MSP430x1xx Family User's Guide家庭用户指南，且只有寄存器的翻译比较准确，其他地方阅读时请自行判断语句的准确性USART外围接口，I2C模式通用同步/异步接收/传输（USART）外设接口支持USART0 I2C通信。
本章介绍I2C模式。
在I2C模式在MSP430x15x和MSP430x16x器件上实现。
专题页面15.1 I2C模块简介..............................................15-215.2 I2C模块操作..............................................15-415.3 I2C模块寄存器............................................15-2015.3 I2C模块寄存器I2C模块寄存器如表15-4。
表15-4.I2C寄存器注册简称注册类型地址初始状态I2C中断使能 I2CIE 读/写 050hI2C中断标志 I2CIFG 读/写 051hI2C数据计数 I2CNDAT 读/写 052hUSART控制 U0CTL 读/写 070hI2C传输控制 I2CTCTL 读/写 071hI2C数据控制 I2CDCTL 只读 072hI2C预分频器 I2CPSC 读/写 073hI2C SCL高 I2CSCLH 读/写 074hI2C SCL低 I2CSCLL 读/写 075hI2C数据 I2CDRW/ I2CDRB 读/写 076hI2C自己的地址 I2COA 读/写 0118hI2C从地址 I2CSA 读/写 011AhI2C中断向量 I2CIV 只读 011ChU0CTL，UART0控制寄存器，I2C模式rw−0rw−0rw−0rw−0rw−0rw−0rw−0rw−1RXDMAEN 第7位接收DMA能。
msp430简介MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化, MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱.一、IO口（一）、P口端口寄存器：1、PxDIR 输入/输出方向寄存器（0：输入模式 1：输出模式）2、PxIN 输入寄存器输入寄存器是只读寄存器，用户不能对其写入，只能通过读取该寄存器的内容知道I/O口的输入信号。
3、PxOUT 输出寄存器寄存器内的内容不会受引脚方向改变的影响。
4、PxIFG 中断标志寄存器（0：没有中断请求 1：有中断请求）该寄存器有8个标志位，对应相应的引脚是否有待处理的中断请求；这8个中断标志共用一个中断向量，中断标志不会自动复位，必须软件复位；外部中断事件的时间必须>=1.5倍的MCLK的时间，以保证中断请求被接受；5、PxIES 中断触发沿选择寄存器（0：上升沿中断 1：下降沿中断）6、PxSEL 功能选择寄存器（0：选择引脚为I/O端口 1：选择引脚为外围模块功能）7、PxREN 上拉/下拉电阻使能寄存器（0：禁止 1：使能）（二）、常用特殊P口：1、P1和P2口可作为外部中断口。
