[1226] Lecture 12

1. [1226]Lecture 12 • USCI (Universal Serial Communication Interface) • USCI 傳輸協定包含UART、SPI以及I2C • MSP430F5438中的USCI模組分別支援USCI的傳輸協定 • EX:支援UART的USCI模組以UCA命名，支援I2C的USCI模組以UCB命名

2. UCA • UCAx • 若是MSP430晶片中支援一組以上的UCA模組，則再加上數字，成為UCAx，x=0,1,2… • UCAx模組提供了USCI-UART Mode • UART Mode 的運作是設定了傳輸速率Baud-rate之後，將要傳輸的字節送入TXBUF傳出，或自RXBUF讀取收到的字節

3. UCA • Character Format • 傳送的字節以特定的格式傳送 • 包含有Start bit = 0Data bits D0~D6(D7)Parity bitStop bit(s) = 1

4. UCA • Baud-rate • 決定傳輸的速度，需要與傳輸對象有相同的設定。 • 常用的設定有9600 與115200 • 設定Baud-rate需要先以UCSSELx選擇時脈來源。 • 知道時脈來源後，參考User’s Guide 中的表34-4，以及表34-5找到對應的Baud-rate，按照表上的參數設定UCBRx、UCBRSx和UCBRFx.

5. UCA • Baud-rate • 以Baud-rate 9600為例:

6. UCA • 接收資料 • UART在接收資料時，資料會從USCIAxRXD進來，並存放在UCAxRXBUF中。 • UCAxRXBUF為一個8-bit的暫存器。接收完完整字節後，便會升起RXIFG，我們便可以透過RXISR 將資料讀出，並儲存到適當的位置 • 當RXBUF的資料被讀取，RXIFG便會被reset.

7. UCA • 接收資料 • RXD的位置

8. UCA • 傳送資料 • UART在傳送資料時，將資料存放在UCAxTXBUF中，UCAx便會將資料由UCAxTXD傳出去。 • UCAxTXBUF為一個8-bit的暫存器。存入的字節傳送出去後，便會升起TXIFG，我們便可以藉此知道該字節是否完成傳出 • 當TXBUF被寫進資料時，TXIFG便會被reset.

9. UCA • 傳送資料 • TXD的位置

10. UCA • UCAx模組設定 • UCAx的部分設定需要在模組暫停時才能變更，因此在設定前，我們需要以UCSWRT 軟體暫停功能先暫停UCA模組的活動。 • 透過暫存器設定偏好的設定(須配合傳輸對象)，包括Stop bit 數量，Paritybit 模式，Baud-rate的四項參數以及時脈來源等設定。

11. UCA • UCAx模組設定 • 待設定完成後，再清除UCSWRSTbit 讓系統就緒。 • 系統就緒後即可開始傳送與接收動作

12. UCA • UCAxCTL0 • UCPEN:Parityenable0b= disabled1b= enabled • UCPAR: Parity select. Not used when parity is disabled.0b= Odd parity1b= Even parity

13. UCA • UCAxCTL0 • UCMSB: MSB first select.0b = LSB first1b = MSB first • UC7BIT: Character length.0b = 8-bit data1b = 7-bit data

14. UCA • UCAxCTL0 • UCSPB: Stop bit select.0b= One stop bit1b= Two stop bit • UCMODEx:00b = UART mode11b = UART mode with automaticbaud-rate detection

15. UCA • UCAxCTL0 • UCSYNC: Synchronous mode enable0b = Asynchronous mode1b = Synchronous mode

16. UCA • UCAxCTL1 • UCSSELx: Clock source select00b = UCAxCLK(external USCI clock)01b = ACLK10b = SMCLK11b = SMCLK

17. UCA • UCAxCTL1 • UCSWRT: Software Reset(Default=1)通訊模組的軟暫停，許多設定必須在通訊模組暫停的情況下才能更動，預設是1。0b = 通訊模組啟動1b = 通訊模組暫停

18. UCA • UCAxBR0 • UCBRx: Baud-rate prescaler(Bit7-Bit0)Baud-rate 預除器的Low byte 設定，加上的值成為UCBRx，用來設定Baud-rate 和Source clock的關係。

19. UCA • UCAxBR1 • UCBRx: Baud-rate prescaler(Bit15-Bit8)Baud-rate 預除器的High byte 設定，加上的值成為UCBRx，用來設定Baud-rate 和Source clock的關係。

20. UCA • UCAxMCTL • UCBRFx: First Modulation stage select.UCOS16 = 1b時用來調整BITCLK16使用UCOS16 = 0b時沒有作用。 • UCBRSx: Second Modulation stage select.用來調整BITCLK，依照需要的Baud-rate 在User’s Guide參考對應的值

21. UCA • UCAxSTAT • UCLISTEN: Listen enable0b = Disabled1b = Enabled. UCAxTXD會把資料傳到receiver. • UCFE: Framing Error flag. • UCOE: Overrun Error flag • UCPE: Parity Error flag

22. UCA • UCAxSTAT • UCBRK: Break detect flag. • UCRXERR: Receive error flag • UCADDR/UCIDLE: for ADDR mode or IDLE mode • UCBUSY: UCSI Busy flag.

23. UCA • UCAxRXBUF • UCRXBUFx: Receive data Buffer外部傳入的資料會暫存於此，RXBUFx在收到資料後會升起UCRXIFG；讀取RXBUFx會清除UCRXERR、UCADDR(UCIDLE) and UCRXIFG. • 在7-bit 模式下(2 STOPbits) MSB會一直為0。

24. UCA • UCAxTXBUF • UCTXBUFx: Transmit data Buffer將要傳出的資料存放於此。一旦將要傳輸的資料放置於此，傳輸模組即開始傳送，同時寫入資料到TXbuffer 會清除UCTXIFG • 在7-bit 模式下(2 STOPbits) MSB會一直為0且不被使用。

25. UCA • UCAxIE • UCTXIE: Transmit interrupt enabled • UCRXIE: Receive interrupt enabled

26. UCA • UCAxIFG • UCTXIFG: Transmit interrupt FlagUCTXIFG 會在 TXbuffer 清空時升起 • UCRXIFG: Receive interrupt FlagUCRXIFG 會在讀取完一個完整字節後升起

27. UCA • UCAxIV • UCAxIV: Interrupt Vector反映 Interrupt source，02b = UCRXIFG; Higher Priority04b = UCTXIFG; Lower Priority

28. Example • 範例1 • 利用RS232訊號線連接PC與MSP430EVM • 以RS232通訊測試軟體作為PC端程式 • 在EVM上收到字節後，將字節Echoback 回傳到PC端 • 範例程式下載

29. Exercise • 練習1 • 撰寫一個UART傳輸程式 • No parity bit8-BIT dataOne stop bitCLK Source = ACLKBaud-rate = 9600 • 將來自PC端的資料顯示在LCM上 • 以Key pad 控制，傳輸5個不同字元到PC端

30. Exercise • 完成後，找到專案裡面的source file，以附檔形式寄到 kchu@ares.ee.nchu.edu.tw，並在主旨中註明姓名、系級與學號，source檔名稱請利於辨識。EX: • 主旨: 微處理機實習 LAB3 王大明 電機碩二 7101064123

31. Appendixes • 附件 • LCD.h • 附件下載

32. Appendixes • 附件 • RS232通訊測試軟體 • 附件下載