【UART】USCI：UART模式

3.11 線路空閑多處理器模式（待續(xù)）

3.12 地址位多處理器模式（待續(xù)）

3.13 自動(dòng)波特率檢測（待續(xù)）

3.2

此寄存器主要是配置USCI，PUC后時(shí)鐘選擇外部時(shí)鐘，所以初始化時(shí)除了置位 UCSWRST 位外還需配置時(shí)鐘源。其它的默認(rèn)就行。

四、低功耗 UART模式下使用 USCI模塊

USCI 模塊提供低功耗模式下的自動(dòng)時(shí)鐘激活功能。當(dāng) USCI 時(shí)鐘源由于設(shè)備處于低功耗模式不活動(dòng)時(shí)，無論時(shí)鐘源的控制位如何設(shè)置，USCI 模塊會(huì)在需要時(shí)激活時(shí)鐘源，時(shí)鐘將保持活動(dòng)狀態(tài)直到 USCI模塊返回空閑狀態(tài)。USCI模塊返回到閑狀態(tài)后，將反轉(zhuǎn)時(shí)鐘源控制位的設(shè)置。

eg.
void InitUARTA1(void)
{
UCA1CTL1 |= UCSWRST;// PUC后，UCSWRST位自動(dòng)置位，這使 USCI保持在復(fù)位狀態(tài)
UCA1CTL0 = 0x00;
UCA1CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK
UCA1BR0 = 216; // 24MHz 115200
UCA1BR1 = 0; // 24MHz 115200
UCA1MCTL = UCBRS_2 + UCBRF_0; //0x04+0x00
P5SEL = 0xC0; // P5.6/7 = USCI_A0 TXD/RXD
UCA1CTL1 &= ~UCSWRST; // **Initialize USCI state machine**,。清除UCSWRST 將釋放 USCI， UCA1IE |= UCRXIE; // Enable USCI_A1 RX interrupt
}
#pragma vector = USCI_A1_VECTOR
__interrupt void USCI_A1_ISR(void)
{
switch (__even_in_range(UCA1IV,4))
{
case 0:break;
case 2:
g_uartBufA[g_bufALen] = UCA1RXBUF;
if (g_uartBufA[g_bufALen]==0xFF)
{
}
if (g_uartBufA[g_bufALen++]==0xFD) //判斷PC機(jī)發(fā)送的命令幀是否已完
{
g_bufALen=0;
g_uartReceive = 1;// 置位
}
break;
case 4:break; // Vector 4 - TXIFG
default: break;
}
}
void USciSend( )
{
unsigned char i;
for (i = 0; i <g_bufALen; i++)
{
while (!(UCA1IFG & UCTXIFG));
UCA1TXBUF = g_uartBufA[uartBuf1];
}
}//UCA1MCTL 是UCA1的調(diào)制控制寄存器

五、波特率的產(chǎn)生

USCI 波特率發(fā)生器可以從非標(biāo)準(zhǔn)源頻率中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波特率，可以通過UCOS16位選擇系統(tǒng)提供的兩種操作模式。波特率可以通過使用BRCLK 產(chǎn)生，根據(jù) UCSSELx設(shè)置，BRCLK 可以作為外部時(shí)鐘 UCAxCLK或內(nèi)部時(shí)鐘ACLK 或SMCLK 的時(shí)鐘源。

5.1低頻波特率

當(dāng)UCOS16=0 時(shí)選擇低頻模式。該模式允許從低頻時(shí)鐘源產(chǎn)生波特率（例如從32768Hz 晶振產(chǎn)生9600波特）。通過使用較低的輸入頻率，可以降低模塊的功耗。在高頻和高分頻設(shè)置下使用這種模式，將會(huì)使多數(shù)表決在逐漸縮小的窗口中執(zhí)行，因此會(huì)降低多數(shù)表決法的優(yōu)勢（下面的例子都是這種模式）。

在低頻模式下，波特率發(fā)生器使用1個(gè)預(yù)分頻器和1個(gè)調(diào)制器產(chǎn)生位時(shí)鐘時(shí)序。這種組合下，產(chǎn)生波特率時(shí)支持小數(shù)分頻；在這種模式下，最大的 USCI波特率是UART 源時(shí)鐘頻率 BRCLK的1/3 。

每一位的時(shí)序如圖所示，對于接收的每一位，為了確定該位的值，采用多數(shù)表決法。這些采樣點(diǎn)發(fā)生在N/2-1/2，N/2 和N/2 + 1/2 個(gè)BRCLK 周期處，這里N 是每個(gè)BITCLK 時(shí)鐘中 BRCLKs 的數(shù)值。

調(diào)制是建立在如表15-2 所示的 UCBRSx 設(shè)置基礎(chǔ)上的。表中1個(gè)1 表示m= 1，相應(yīng)的BITCLK 周期是一個(gè)BRCLK 周期，它比m=0 時(shí)的BITCLK 周期長。調(diào)制在8位后進(jìn)行，但以新的開始位重新啟動(dòng)。

5.2 過采樣波特率的產(chǎn)生

當(dāng)UCOS16=1時(shí)，選擇過采樣模式。該模式支持在較高輸入時(shí)鐘頻率下對UART 位流采樣。在多數(shù)表決方法的結(jié)果總是一個(gè)位時(shí)鐘周期的1/16位置。當(dāng)使能IrDA 編碼器和解碼器時(shí)，這種模式也支持帶有3/16位時(shí)間的IrDA脈沖。

該模式使用一個(gè)預(yù)分頻器和調(diào)制器產(chǎn)生BITCLK16 時(shí)鐘，該時(shí)鐘比 BITCLK 快16倍。這種組合方式支持波特率產(chǎn)生時(shí) BITCLK16 和BITCLK 的小數(shù)分頻。在這種情況下，最大的USCI 波特率是 UART源時(shí)鐘頻率BRCLK的1/16。當(dāng)UCBRx 設(shè)置為0或1時(shí)，將忽略第一級(jí)分頻器和調(diào)制器，BRCLK等于 BITCLK16—在這種情況下BITCLK16沒有調(diào)制，因此將忽略 UCBRFx位。

BITCLK16 調(diào)制是建立在如表15-3 所示的 UCBRFx 設(shè)置基礎(chǔ)上的。表中1個(gè)1 表示相應(yīng)的 BITCLK16 周期一個(gè)BRCLK周期，它比m=0 時(shí)的BITCLK16周期長。以每一個(gè)新位時(shí)序開始調(diào)制；BITCLK調(diào)制是建立在如前所述的 UCBRSx設(shè)置（見表15-2）基礎(chǔ)上的。

5.3 設(shè)置波特率

430的波特率設(shè)置用三個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)：
UxBR0：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)低8位；
UxBR1：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)高8位；
UxMCTL：波特率發(fā)生器分頻系數(shù)的小數(shù)部分實(shí)現(xiàn)；
對于給定的BRCLK時(shí)鐘源，所使用的波特率將決定分頻因子 N：N = fBRCLK/波特率。分頻因子N 通常不是一個(gè)整數(shù)值，因此至少需要一個(gè)分頻器和一個(gè)調(diào)制器來盡可能接近分頻因子，如果N 值等于或大于16，可以通過置位UCOS16 選擇過采樣波特率產(chǎn)生模式。

在低頻模式下，分頻因子的整數(shù)部分通過預(yù)分頻器實(shí)現(xiàn)UCBRx = INT(N)；
小數(shù)部分由帶有下面nominal公式的調(diào)制器實(shí)現(xiàn)：UCBRSx = round((N–INT(N))× 8)，（round表示舍入）
UCBRSx計(jì)數(shù)值增1或減1，對任何給定的位給一個(gè)較小的最大比特誤差。為了檢測是不是這種情況，對于每個(gè)UCBRSx設(shè)置的每一位都必須經(jīng)過詳細(xì)的誤差計(jì)算；

在過采樣模式下，預(yù)分頻器設(shè)置為：UCBRx = INT(N/16)，第一階調(diào)制器設(shè)置為：UCBRFx = round(((N/16)– INT(N/16) ) × 16 )，當(dāng)需要更高精度時(shí)，UCBRSx調(diào)制器可以實(shí)現(xiàn)從 0到7 的值。對于給定位，為了找到最低的最大誤碼率設(shè)置，對于帶有初始UCBRFx設(shè)置和增1 或減 1的 UCBRFx設(shè)置的 UCBRSx從0到7的所有設(shè)置，都必須經(jīng)過詳細(xì)的誤差計(jì)算。

下面詳解上例中的四條語句：

UCA1CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK
UCA1BR0 = 216; // 24MHz 115200
UCA1BR1 = 0; // 24MHz 115200
UCA1MCTL = UCBRS_2 + UCBRF_0; //0x04+0x00

這里 SMCLK 已在時(shí)鐘部分初始化，其時(shí)鐘源為: Fdcoclkdiv = (760+1)*32768 = 24.936448 MHZ；
分頻系數(shù) N = 24936448/115200 = 216.462222,UCA1BR0是分頻系統(tǒng)整數(shù)部分的低8位、UCA1BR1是高8位，所以..
UCA1MCTL 是波特率發(fā)生器分頻系數(shù)的小數(shù)部分，由于是低頻模式（UCOS16=0）,UCA1MCTL 寄存器中的UCBRFx 位忽略，而UCBRSx = round((N–INT(N))× 8) 即 UCBRSx = 0.46×8 四舍五入取為 4。
UCBRSx 的值也可以這么解釋: 0.46*8=3.68 四舍五入為 4個(gè)1，把這4個(gè)1分成8位均勻排開 01010101 （LSB在前），對照表15-2 查得UCBRSx=0x04。