單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用電子教案 2.串口初始化配置

課時(shí)教案課程：單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用-基于CC2530的ZigBee技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用課題串口初始化配置課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識：1.掌握CC2530單片機(jī)串口通信相關(guān)寄存器的配置及工作波特率的設(shè)置。2.掌握串口初始化配置的設(shè)計(jì)流程。技能：1.會(huì)依據(jù)波特率值設(shè)置相應(yīng)寄存器2.會(huì)設(shè)置串口相關(guān)寄存器3.會(huì)分析設(shè)計(jì)串口初始化素質(zhì)：1.具備嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作態(tài)度2.具備創(chuàng)新意識重點(diǎn)CC2530單片機(jī)串口通信相關(guān)寄存器的配置及工作波特率的設(shè)置難點(diǎn)串口初始化設(shè)計(jì)流程教法任務(wù)驅(qū)動(dòng)式理實(shí)一體化學(xué)法實(shí)訓(xùn)小組合作教具試驗(yàn)多媒體、PPT課件教學(xué)過程問題設(shè)計(jì)及知識點(diǎn)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)（問題與任務(wù)）串口初始化配置三、CC2530串口通信接口CC2530有兩個(gè)串行通信接口：USART0和USART1。它們能夠分別運(yùn)行于異步模式（USART）或者同步模式（SPI）。兩個(gè)USART具有相同的功能，均具備備用位置Alt1和備用位置Alt2，兩個(gè)備用位置的選擇可以設(shè)置單獨(dú)的I/O引腳進(jìn)行確定。位置1：RX0P0_2

TX0P0_3RX1P0_5TX1P0_4位置2：RX0P1_5TX0P1_4RX1P1_7TX1P1_6串口備用位置的選擇可通過PERCFG外設(shè)控制寄存器來設(shè)置。四、串口通信接口相關(guān)寄存器對每個(gè)USART串口通信編程,本質(zhì)是設(shè)置5個(gè)相關(guān)的寄存器（“x”是USART的編號，為0或1），串口通信接口相關(guān)寄存器有：1）UxCSR:USATRx的控制和狀態(tài)寄存器。2）UxUCR:USATRx的UATR控制寄存器。3）UXGCR:USARTx的通用控制寄存器。4）UxDBUF:USARTx的接收/發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器。5）UxBAUD:USATRx的波特率控制寄存器。五、設(shè)置波特率波特率是每秒鐘傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù),單位是:位/秒(bps)。當(dāng)運(yùn)行在UART模式時(shí)，內(nèi)部的波特率發(fā)生器設(shè)置UART波特率。當(dāng)運(yùn)行在SPI模式時(shí)，內(nèi)部的波特率發(fā)生器設(shè)置SPI主時(shí)鐘頻率。由寄存器UxBAUD.BAUD_M[7：0]和UxGCR.BAUD_E[4：0]定義波特率。該波特率用于UART傳送，也用于SPI傳送的串行時(shí)鐘速率。波特率由下式給出：式中：F是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，等于16MHzRCOSC或者32MHzXOSC。注意：標(biāo)準(zhǔn)波特率所需的寄存器值表適用于典型的32MHz系統(tǒng)時(shí)鐘。真實(shí)波特率與標(biāo)準(zhǔn)比特率之間的誤差，用百分?jǐn)?shù)表示。六、初始化串口配置串口通信使用前要先進(jìn)行初始化操作，串口初始化有三個(gè)步驟，以UART0為例。1.配置I/O端口使用外部設(shè)備功能，本任務(wù)配置P0_2和P0_3用作UART0。片內(nèi)外設(shè)引腳位置采用上電復(fù)位值，即PERCFG寄存器采用默認(rèn)值。USART0使用位置1，P0_2、P0_3、P0_4、P0_5作為片內(nèi)外設(shè)I/O，用作UART方式，代碼如下：PERCFG&=~0X01;//usart0使用備用位置1TX-P0_3RX-P0_2P0SEL|=0X3C;//P0_2端口，P0_3端口，P0_4端口，P0_5端口用于外設(shè)P2DIR&=~0XC0;//P0優(yōu)先作為uart方式2.配置串口寄存器串口通信接口寄存器有5個(gè)，初始化串口時(shí)，需要配置其相關(guān)寄存器。1）U0CSR控制和狀態(tài)寄存器，我們可設(shè)置接收模式，如SPI、UART。本任務(wù)我們設(shè)置UART模式，則代碼如下：U0CSR|=0x80;2）U0UCR：控制寄存器，設(shè)置奇偶校驗(yàn)。設(shè)置UART的工作方式。UART0配置參數(shù)采用上電復(fù)位，默認(rèn)值如下：硬件流控：無。奇偶校驗(yàn)位（第9位）：奇校驗(yàn)第9位數(shù)據(jù)使能：否奇偶校驗(yàn)使能：否停止位：1個(gè)停止位電平：高電平起始位電平：低電平其代碼如下：U0UCR|=0x80;3）U0GCR：通用控制寄存器，可設(shè)置波特率指數(shù)值。4）U0BAUD：波特率控制寄存器，設(shè)置波特率小數(shù)部分的值。當(dāng)使用32MHz晶體振蕩器作為系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，假設(shè)獲得波特率為19200，需要配置如下：U0GCR=9;U0BAUD=59;3.清中斷代碼如下：UTX0IF=0;//清零UART0TX中斷標(biāo)志或IRCON2&=~0x02;4.初始化串口配置的基本流程及完整代碼：voidinit_UART0(){CLKCONCMD&=~0x7F;//晶振設(shè)置為32MHzwhile(CLKCONSTA&0x40);//等待晶振穩(wěn)定CLKCONCMD&=~0x47;//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為32MHzPERCFG&=~0X01;//usart0使用備用位置1TX-P0_3RX-P0_2P0SEL|=0X3C;//P0_2端口，P0_3端口，P0_4端口，P0_5端口用于外設(shè)P2DIR&=~0XC0;//P0優(yōu)先作為uart方式U0CSR|=0x80;U0UCR|=0x80;U0GCR=9;U0BAUD=59;UTX0IF=0;//清零UART0TX中斷標(biāo)志}小組合作探究USART的I/O引腳映射關(guān)系教師總結(jié)小組合作學(xué)習(xí)PERCFG寄存器的設(shè)置。小組合作學(xué)習(xí)串口通信相關(guān)寄存器及其設(shè)置。教師引導(dǎo)學(xué)生會(huì)根據(jù)波特率值依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)波特率所需的寄存器值表設(shè)置相應(yīng)的寄存器。教師引導(dǎo)學(xué)生理解串口初始化配置方法教師引導(dǎo)學(xué)生分析初始化串口配置的基本流程。小組合作設(shè)計(jì)初始化程序新知應(yīng)用1.串口相關(guān)寄存器2.初始化串口配