CC2530的串行接口原理与应用

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一、并行通信与串行通信

微控制器与外设之间的数据通信，根据连线结构和传送方式的不同，可以分为两种：并行通信和串行通信。

并行通信：指数据的各位同时发送或接收，每个数据位使用单独的一条导线。传输速度快、效率高，但需要的数据线较多，成本高。

串行通信：指数据一位接一位地顺序发送或接收。需要的数据线少，成本低，但传输速度慢，效率低。

二、CC2530的串口通信模块

CC2530有两个串行通信接口USART0和USART1，它们能够分别运行于异步UART模式或者同步SPI模式。

两个USART接口具有相同的功能，通过PERCFG寄存器可以设置两个USART接口对应外部I/O引脚的映射关系：

位置1：RX0 --- P0_2 TX0 --- P0_3 RX1 --- P0_5 TX1 --- P0_4

位置2：RX0 --- P1_4 TX0 --- P1_5 RX1 --- P1_7 TX1 --- P1_6

对每个USART串口通信编程，本质是设置相关的5个寄存器：

<1> UxCSR： USARTx的控制和状态寄存器。

<2> UxUCR： USARTx的UART控制寄存器。

<3> UxGCR： USARTx的通用控制寄存器。

<4> UxDBUF：USARTx的接收/发送数据缓冲寄存器。

<4> UxBAUD：USARTx的波特率控制寄存器。

三、UART口与计算机的COM口连接

先认识两种电平：TTL电平和RS232电平。

TTL电平： 逻辑0----小于0.8V 逻辑1----大于2.4V。

RS232电平： 逻辑0----5~15V 逻辑1---- -5~-15V。

计算机的串行通信接口是RS-232的标准接口，而CC2530单片机的UART接口则是TTL电平，两者的电气规范不一致，所以要完成两者之间的数据通信，就需要借助接口芯片在两者之间进行电平转换，常用的有MAX232芯片。

【2】串口0的初始化函数

选择外设的引脚映射位置，并将对应的引脚设置为外设功能，然后对波特率、控制寄存器和中断的相关控制位进行设置。

【3】数据接收中断服务函数

USART0发送完成的中断向量是：0x3B ，也可以使用宏定义：URX0_VEXTOR 。在该中断服务函数中，要手工清除接收中断标志位URX0IF。

当数据接收完毕后，通过将一个自定义的变量Flag设置为1，告诉主函数，已经成功接收到所需要的数据，主函数可以对其进行解析和执行指令。

【4】发送字节及发送字符串函数

当USART 的发送/接收数据缓冲寄存器UxDBUF被写入数据时，该字节就会发送到TXD引脚，开始数据的传输。由于UxDBUF是双缓冲的，所以在发送开始后会立即触发TX完成中断标志UTX0IF，并且数据缓冲器被卸载，也就是说，当字节正在发送时，新的字节能够装入数据缓冲器UxDBUF。

在单字节的发送函数中，把要发送的数据写入UxDBUF后，查询TX完成标志UTX0IF，当该标志被置1时，表示数据发送完成，然后清除该标志。

【5】项目源代码

#include "ioCC2530.h"
#define  LED5   P1_3
#define  LED6   P1_4
unsigned char dataRecv;
unsigned char Flag = 0;
/*===================UR0初始化函数====================*/
void Init_Uart0()
{
  PERCFG = 0x00;    //串口0的引脚映射到位置1，即P0_2和P0_3
  P0SEL = 0x0C;     //将P0_2和P0_3端口设置成外设功能
  U0BAUD = 59;      //16MHz的系统时钟产生9600BPS的波特率
  U0GCR = 9;
  U0UCR |= 0x80;    //禁止流控，8位数据，清除缓冲器
  U0CSR |= 0xC0;    //选择UART模式，使能接收器
  UTX0IF = 0;       //清除TX发送中断标志
  URX0IF = 0;       //清除RX接收中断标志
  URX0IE = 1;       //使能URAT0的接收中断
  EA = 1;           //使能总中断
}
/*================UR0接收中断服务函数================*/
#pragma vector = URX0_VECTOR
__interrupt void UR0_RecvInt()
{
  URX0IF = 0;           //清除RX接收中断标志
  dataRecv =  U0DBUF;   //将数据从接收缓冲区读出
  Flag = 1;             //设置接收指令标志
}
/*=================UR0发送单字节函数=================*/
void UR0SendByte(unsigned char dat)
{
  U0DBUF = dat;         //将要发送的1字节数据写入U0DBUF
  while(!UTX0IF);       //等待TX中断标志，即数据发送完成
  UTX0IF = 0;           //清除TX中断标志，准备下一次发送
}
/*=================UR0发送字符串函数===============*/
void UR0SendString(unsigned char *str)
{
  while(*str != '\0')       //发送一个字符串
  {
    UR0SendByte(*str++);    //逐个发送字符串中的字节
  }
}
/*================执行上位机的指令=================*/
void ExecuteTheOrder()
{
  Flag = 0 ;            //清除接收指令标志
  switch(dataRecv)
  {
    case 0xa1:
      LED5 = 1;
      UR0SendString("The LED5 is Open!\r\n");
    break;
    case 0xa2:
      LED5 = 0;
      UR0SendString("The LED5 is Closed!\r\n");
    break;
    case 0xb1:
      LED6 = 1;
      UR0SendString("The LED6 is Open!\r\n");
    break;
    case 0xb2:
      LED6 = 0;
      UR0SendString("The LED6 is Closed!\r\n");
    break;
  }
}
/*=================端口初始化函数====================*/
void Init_Port()
{
  P1SEL &= ~0x18;       //将P1_3和P1_4设置为通用I/O端口功能
  P1DIR |= 0x18;        //将P1_3和P1_4的端口设置为输出
  LED5 = 0;             //关闭LED5灯
  LED6 = 0;             //关闭LED6灯
} 
/*===================主函数=========================*/
void main()
{
  Init_Port();         //初始化端口
  Init_Uart0();        //初始化串口0
  //先发送一个字符串，测试串口0数据传输是否正确
  UR0SendString("*广东职业技术学院--欧浩源*\r\n");
  while(1)
  {
    if(Flag == 1)      //查询是否收到上位机指令
    {
      ExecuteTheOrder();    //解析并执行指令
    }
  }
}

CC2530的串行接口原理与应用

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