【正文】 數(shù)據(jù)(Received dataRxD)——通過RxD線終端接收從PC發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，(DCE→DTE)。若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)，則預(yù)先將DTR線置成有效(ON)狀態(tài)，等CTS線上收到有效(ON)狀態(tài)的回答后，才能在TxD線上發(fā)送串行數(shù)據(jù)。 上述控制信號線何時有效，何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(Data Carrier dectectionDCD）線。該信號有效時，則通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TxD發(fā)送數(shù)據(jù)。 請求發(fā)送(Request to sendRTS)——用來表示DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時，使該信號有效（ON狀態(tài)）。其中常用的只有9根，它們是：（1）6條聯(lián)絡(luò)控制信號線： 數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（Data set readyDSR)——有效時（ON）狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài)。S232C最高傳輸速率為20kb/s，最大直接連接長度為15m。因此，實際工作時，應(yīng)保證電平在177。 RS232接口電路設(shè)計一、 RS232電氣標(biāo)準(zhǔn)RS232基本電氣要求，所以在與PC機(jī)進(jìn)行串口通信的時候需要進(jìn)行EIARS232邏輯電平轉(zhuǎn)換。第二章 硬件電路設(shè)計167。在單片機(jī)發(fā)送上位機(jī)接收的時候，協(xié)議規(guī)定命令FFH 為上報數(shù)據(jù)， 此時數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、和檢驗三個域便填充實際發(fā)送數(shù)據(jù)的個數(shù)、數(shù)據(jù)及和校驗；命令F0H F3H 則表示單片機(jī)給PC機(jī)的反饋信息，此時數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容和檢驗三個域為空，其中當(dāng)命令為F0H 表示接收成功，F(xiàn)1H 表示接收失敗并要求重發(fā)，F(xiàn)2H 表示單片機(jī)有數(shù)據(jù)上報要求，F(xiàn)3H 表示單片機(jī)無數(shù)據(jù)上報要求。數(shù)據(jù)包格式如表12所示：表 12 數(shù)據(jù)包格式起使標(biāo)志位下位機(jī)地址操作命令數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)內(nèi)容和校驗結(jié)束標(biāo)志起始標(biāo)志位:1 個字節(jié) 分機(jī)地址: 1 個字節(jié)命令/ 數(shù)據(jù): 1 個字節(jié) 數(shù)據(jù)長度: 1 個字節(jié) 數(shù)據(jù)內(nèi)容: n 個字節(jié) 和檢驗: 2 個字節(jié) 結(jié)束標(biāo)志位: 1 個字節(jié) 數(shù)據(jù)格式中的地址位表示與PC 機(jī)通訊的單片機(jī)地址。必須為每個分機(jī)分配一個唯一的地址，此地址唯一區(qū)別各單片機(jī)。（7）、狀態(tài)標(biāo)志檢測錯誤或者地址位。（5）、分別發(fā)，收單獨(dú)中斷。（3）、傳輸7位或8位數(shù)據(jù)，可采用奇偶或無校驗。下面是UART通信的一些特點：（1）、異步通訊模式，包括線路空閑/地址位通信協(xié)議。在使用地址位多機(jī)模式時，字符包含一個附加的位作為地址標(biāo)識，數(shù)據(jù)快的第一個字符帶有一個置位的地址位，用以表明該字符是一個地址。線路空閑模式下，數(shù)據(jù)塊被一段空閑的時間分割。異步模式的幀格式有1位起始位、7位或8位數(shù)據(jù)位，校驗位，1位地址位，1或2位停止位構(gòu)成。本設(shè)計選用串口1與上位機(jī)進(jìn)行通信?？刂莆坏倪x擇基本上決定了系統(tǒng)的通信方式和通信格式。本設(shè)計中主要是利用MSP430的異步通信（UART）模式原理實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的串口通信的。二、通訊方式異步模式（UART）的選擇MSP430F149單片機(jī)支持兩種不同的串行協(xié)議，異步通信（UART）協(xié)議和同步通信（SPI）協(xié)議。該位為1時：如果該位置位，則USART狀態(tài)機(jī)和操作運(yùn)行標(biāo)志位都被初使化成復(fù)位狀態(tài)（URXIFG=URXIE=UTXIE=0，UTXIFG=1）；同時所受影響的邏輯位保持在復(fù)位狀態(tài)，直到SWRST位復(fù)位。一次正確的USART模塊初始化應(yīng)該是這樣的順序：先在SWRST=1的情況下設(shè)置串口；然后設(shè)置SWRST=0；最后如果使用中斷，則設(shè)置相應(yīng)的中斷使能。也叫控制位。當(dāng)該位為0時，多機(jī)模式選擇線路空閑多機(jī)協(xié)議；該位為1時，多機(jī)模式選擇地址位多機(jī)協(xié)議。SYNC：該位為0時，USART為異步通信（UART）模式；該位為1，USART為同步通信（SPI）模式。LISTEN：監(jiān)聽使能位。CHAR：字符長度位。接收時停止位只有一個。為0時，奇校驗，為1時進(jìn)行偶校驗。在地址位多機(jī)模式中地址位包括在校驗計算中。下面是各個位的簡單功能描述,知道這些控制位的功能,有助于我們在后面進(jìn)行硬件連接和軟件設(shè)計.PENV：校驗使能位。圖12 USART模塊組成USART的控制寄存器和工作模式USART的控制寄存器是其八個寄存器之中的一個，表11是其位的格式， 表11 控制寄存器PENVPEVSPCHARLISTENSYNCMMSWRSTUSART的控制寄存器有8個有效控制位，通過對這些控制位的設(shè)置可以對工作模式，通信協(xié)議，校驗位等進(jìn)行選擇。USART包含一個控制模塊，通過控制模塊可以選擇相應(yīng)的工作模式，同時設(shè)置相應(yīng)的管腳，比如對異步和同步工作方式的選擇，對奇偶校驗位和停止位個數(shù)等所有設(shè)置都是通過操作該模塊的寄存器來實現(xiàn)的。USART的發(fā)送部分包括發(fā)送寄存器，發(fā)送移位寄存器以及控制模塊組成，它在發(fā)送的時候產(chǎn)生一些狀態(tài)信息，并可以設(shè)置發(fā)送中斷標(biāo)志位。由圖12可以看出USART模塊分別由波特率部分，接收部分，發(fā)送部分，端口IO部分組成。USART的硬件構(gòu)成：SP430F169的串行通訊模塊（USART）的作用主要是實現(xiàn)對外通信，它可以實現(xiàn)異步通信（UART）和同步通信（SPI）兩中通訊功能[5]。圖11 系統(tǒng)框圖 167。單片機(jī)MSP430要想與PC 串口連接或者其它帶有串口的終端設(shè)備連接，接口電路部分必須要進(jìn)行EIARS232C 與MSP430 電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換[4]。上位機(jī)選用的是工控機(jī) ，智能終端由單片機(jī)MSP430F149和外圍傳感器放大電路等構(gòu)成（本設(shè)計部涉及該部分的設(shè)計）。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。 另外它帶有兩個16 位定時器（帶看門狗功能）、速度極快的8 通道12 位A/D 轉(zhuǎn)換器(ADC)(帶內(nèi)部參考電壓、采樣保持和自動掃描功能）、一個內(nèi)部比較器和兩個通用同步/異步發(fā)射接收器、48個I/O口(均可獨(dú)立控制)的微處理器結(jié)構(gòu)。數(shù)字控制的振蕩器提供快速從所有低功耗模式蘇醒到活動模式的能力時間少于6ms。該系列是一組工業(yè)級超低功耗的微控制器，運(yùn)行環(huán)境溫度為 40～+85 ～， MSP430 單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓及靈活而可控的運(yùn)行時鐘方面都有其獨(dú)到之處。 系統(tǒng)組成及通訊原理167。本設(shè)計依據(jù)MSP430F149的串行通信模塊的構(gòu)成，利用其異步通信模式的特點，按照位尋址的方式設(shè)計出一個簡單的通信協(xié)議，依此設(shè)計出下位機(jī)的接收和發(fā)送程序，以及上位機(jī)的C++通信程序。本設(shè)計是基于MSP430F149實現(xiàn)分布式控制系統(tǒng)中的串口通訊問題。MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗的混合信號控制器，在控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，這是因為：該系列單片機(jī)有著強(qiáng)大的處理功能，在8MHz晶體下運(yùn)算能力達(dá)1MIPS（100萬/秒），是傳統(tǒng)51單片機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，這使該系列單片機(jī)采用C語言開發(fā)有很高的效率，從而提高開發(fā)周期，實現(xiàn)程序可移植性；MSP430系列單片機(jī)有超低功耗的特點,且有多種省電模式,6μm的快速啟動時間可延長待機(jī)時間并使啟動更加迅速,這使得系統(tǒng)功耗特別小,適合未來社會對于低功耗系統(tǒng)的要求[2]；另外MSP430系列單片機(jī)系統(tǒng)功能穩(wěn)定，其波特率發(fā)生器中的預(yù)分頻/分頻器和一個調(diào)整器的組合，使得即使晶振頻率不是波特率的整數(shù)倍情況下，MSP430也能正常工作而且還可以使其通訊協(xié)議工作在最大的波特率。多機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換可能采用并行通信，也可能采用串行通信，而構(gòu)成多單片機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是多單片機(jī)之間的通信方式[1]。單個單片機(jī)在這些應(yīng)用場合往往僅負(fù)責(zé)某一個點或者某個子系統(tǒng)的監(jiān)控，對整個系統(tǒng)中各點的監(jiān)測或各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制則由某一個功能更強(qiáng)大的中央處理器如PC機(jī)來完成。 下位機(jī)程序設(shè)計 19167。 上位機(jī)和下位機(jī)實現(xiàn)的功能 19一、功能描述： 19167。 單片機(jī)電路設(shè)計圖 17第三章 軟件設(shè)計 19167。 RS232接口電路設(shè)計 14167。 通信原理及協(xié)議 9第二章 硬件電路設(shè)計 14167。 系統(tǒng)組成及通訊原理 7167。關(guān)鍵詞：MSP430系列單片機(jī)，多路通信，控制系統(tǒng)，異步模式，PmDesign of the Serial Communication between MSP430F149 and PCABSTRACTIn the controlled system of distributing type in which many puters are municating, by way of the PC string contact with many single chip machines to correspond is the most convenient. In this controlled system of distributing type, the various munication between single chip machines and microputer is the whole key. According to the low achievement consume and perfect function of MSP430，The USART that used in system of MSP430F149 can carry out this kind of function of singular to group. It is required to solve the voltage conversion and the change of logic relation, when the MSP430 connects with the PC string or other terminals which take with strings. And then, we can choose the asynchronous module (UART) of MSP430F149 to plete the MSP430F149’s main processor in language of C and write out the PC’s processor asking for help from The VC++ and The Pm. This paper introduces the structure, principle and feature of new generation of 16 bitamp。文章介紹了美國TI公司新一代16位Flash型MSP430F149系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、特性和功能?；贛SP430系列單片機(jī)自身優(yōu)越的性能以及其超低功耗的特點，利用MSP430F149的USART可以實現(xiàn)這種分布式多機(jī)通信功能。單片機(jī)MSP430與PC機(jī)串口通訊設(shè)計摘 要在多機(jī)通信的分布式控制系統(tǒng)中，通過PC機(jī)的串口與多臺單片機(jī)的通信是最方便的。在這樣的分布式控制系統(tǒng)中，單片機(jī)與微機(jī)之間的多路通信是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵。在解決了與PC串口或其他帶有串口的終端相連所需要的串口電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)變之后，選用MSP430F149的異步模式UART，用C語言完成下位機(jī)（PC機(jī)）接收和發(fā)送數(shù)據(jù)程序，借助VC++（單片機(jī)）的通信程序。詳細(xì)介紹了如何利用VC十+,重點介紹了如何利用實現(xiàn)異步通訊的方法。Flashtype microcontroller which belongs to the Texas Instruments MSP430F149 series. At the same time, it also introduces how to carry out the method of the serial munication between PC and MSP430F149. The paper presents how to use VC++ design serial port munication program,especially calling Pm functions to control serial port to transfer data. KEY WORDS： MSP430F149singlechip puter, serial munication, control system，UART，PComm目 錄摘 要 1ABSTRACT 2目 錄 3前 言 6第一章 串口通訊的系統(tǒng)組成與原理 7167。 系統(tǒng)構(gòu)成 7167。 接口電平電路設(shè)計 14167。 單片機(jī)電路設(shè)計 17167。 功能描述 19167。 程序設(shè)計 19167。 上位機(jī)（PC機(jī)）程序設(shè)計 28結(jié) 論 34參考文獻(xiàn) 36前 言在工業(yè)控制領(lǐng)域，由多單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)很多，如大規(guī)模測控系統(tǒng)、大型車輛控制系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)傳輸距離可能是近距離的（幾米），也可能是遠(yuǎn)距離的（幾公里）。由于串行通信是在一根傳輸線上一位一位的傳送信息，所用的傳輸線少，可借助現(xiàn)成的電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，因此特別適合遠(yuǎn)距離傳輸，所以串口通訊方式在計算機(jī)控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。采用這一技術(shù)，即使用手表晶振(32768Hz)，波特率也可以達(dá)到4800 和9600。在硬件上要想與PC 串口或者其它帶有串口的終端設(shè)備相連接，必須要進(jìn)行EIARS232C 與MSP430 電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換，本設(shè)計采用MAX3221芯片，完成3V～5V 電平與串口電平的雙向轉(zhuǎn)換；而對于多臺單片機(jī)按照一定連接形式構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)，相互之間必須以規(guī)范的通信協(xié)議來聯(lián)絡(luò)，才能完成各種要實現(xiàn)的功能要求。第一章 串口通訊的系統(tǒng)組成與原理167。 系統(tǒng)構(gòu)成一、 MSP430F149功能簡介：