CC2530串口通讯-发送字符串

1万 · 2019-8-1 10:52

1 理论分析
1.1 CC2530 的 Usart 介绍
首先，我们要知道 CC2530 有几个串行通信口。由图1知，它总共有 2 个串口分别为 Usart0、Usart1。Usart0 和 Usart1 是串行通信接口，它们能够分别运行于异步 UART 模式或者同步 SPI 模式。两个 Usart 具有同样的功能，可以设置在单独的 I/O 引脚。由 CC2530 datasheet 可知：

 UART0 对应的外部设备 IO 引脚关系为：P0_2------RX， P0_3------TX
 UART1 对应的外部设备 IO 引脚关系为：P0_5------RX， P0_4------TX
 在 CC2530 的 Usart 的所有功能中，我们用得最多的就是：Uart 模式。

这里说明一下，就是 CC2530 的 Usart 的使用，都是要通过配置相应的寄存器来实现相应功能的，故在附录里我们给出操作 Usart 的所有寄存器的类型及其具体内容。
下面分别介绍 UART 模式和 SPI 模式：

1万 · 2019-8-1 10:53

Uart 模式
UART 模式提供异步串行接口。在 UART 模式中，接口使用 2 线或者含有引脚 RXD、TXD、可选 RTS 和 CTS 的 4 线。UART 模式的操作具有下列特点：

(1) 8 位或者 9 位负载数据
(2) 奇校验、偶校验或者无奇偶校验
(3) 配置起始位和停止位电平
(4) 配置 LSB 或者 MSB 首先传送
(5) 独立收发中断
(6) 独立收发 DMA 触发
(7) 奇偶校验和帧校验出错状态

UART 模式提供全双工传送，接收器中的位同步不影响发送功能。传送一个 UART字节包含 1 个起始位、8 个数据位、1 个作为可选项的第 9 位数据或者奇偶校验位再加上 1 个或 2 个停止位。注意，虽然真实的数据包含 8 位或者 9 位，但是，数据传送只涉及一个字节。

UART 操作由 USART 控制和状态寄存器 UxCSR 以及 UART 控制寄存器 UxUCR 来控制。这里的 x 是 USART 的编号，其数值为 0 或者 1。当 UxCSR.MODE 设置为 1 时，就选择了 UART 模式。

1万 · 2019-8-1 10:53

SPI 模式
在 SPI 模式中，USART 通过 3 线接口或者 4 线接口与外部系统通信。接口包含引脚 MOSI、MISO、SCK 和 SS_N。
SPI 模式包含下列特征：

(1) 3 线（主要）或者 4 线 SPI 接口
(2)主和从模式
(3)可配置的 SCK 极性和相位
(4)可配置的 LSB 或 MSB 传送
当 UxCSR.MODE 设置为 0 时，选中 SPI 模式。在 SPI 模式中，USART 可以通过写 UxCSR.SLAVE 位来配置 SPI 为主模式或者从模式。

图1 CC2530 内部结构图

1万 · 2019-8-1 10:53

1.2 Uart 发送
当 USART 收/发数据缓冲器、寄存器 UxBUF 写入数据时，该字节发送到输出引脚TXDx。 UxBUF 寄存器是双缓冲的。当字节传送开始时， UxCSR.ACTIVE 位变为高电平，而当字节传送结束时为低。当传送结束时，UxCSR.TX_BYTE 位设置为 1。

当 USART 收/发数据缓冲寄存器就绪，准备接收新的发送数据时，就产生了一个中断请求。该中断在传送开始之后立刻发生，因此，当字节正在发送时，新的字节能够装入数据缓冲器。

1万 · 2019-8-1 10:53

2实验详解
2.1实验目的
1）、通过实验掌握CC2530 芯片串口配置与使用
2）、观察D2 串口发送指示灯的变化，每发送一串字符闪一次

注：嵌入式开发中，当程序能跑起来后，串口是第一个要跑起来的设备，所有的工作状态，交互信息都会从串口输出。我们用的是世界上最好的串口芯片FT232，高级USB串口线都用该芯片。

2.2实验设备
硬件：PC 机一台 ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB 线）一套
软件：win7 系统，IAR 8.20 集成开发环境、串口助手

1万 · 2019-8-1 10:54

2.3相关电路图

图 2 FT232

图3 USB

1万 · 2019-8-1 10:54

2.4实验分析
(1)CC2530 配置串口的一般步骤：
①配置 IO，使用外部设备功能。(此处配置 P0_2 和 P0_3 用作串口 UART0)
②配置串口的控制和状态寄存器。(此处配置 UART0 的工作寄存器)
③配置串口工作的波特率。(此处配置为波特率为 115200)

注：在本次实验中，我们用到的是 UART0。

(2) 我们要配置的寄存器有：
P0,P0DIR,P0SEL(管理按键的)
CLKCONCMD,CLKCONSTA(管理系统时钟的)
PERCFG,P0SEL,P2DIR,U0CSR,U0GCR,U0BAUD,UTX0IF(管理 Usart 的)

注意：
①由于使用异步 Uart 模式，数据传输速度是比较慢的;
②CC2530 有 4 个时钟，分别为：内部 32KHz RC Oscillator 和外部 32.768KHz晶振，还有内部自带的 16MHz RC oscillator 和 32MHz crystal oscillator。CC2530 的系统时钟 system clock 可选择外部 32MHz crystal oscillator，或者内部自带的 16MHz RC oscillator，但是 RF 工作时必须选择 32MHz crystal oscillator。另外， CC2530 的 32KHz Clock 可以选择外部的 32.768KHz，或者内部 32KHz RCOscillator，32KHz 时钟最主要使用在 Sleep Timer 和 Watchdog Timer 上。上电运行的时候先用的是内部自带的 16MHz RC oscillator，因为 RC 的起振时间短，正常运行后再换成 32MHz，用于 RF。
③为了提高通信的效率，我们需要提高系统的时钟，所以，本实验配置系统时钟为 32MHz。

相关寄存器CLKCONCMD、CLKCONSTA、PERCFG 、P0SEL、P2DIR、 UxCSR、UxUCR、UxGCR、UxBUF、UxBAUD、IRCON2如下表所示.

1万 · 2019-8-1 10:55

表1 时钟控制命令

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表2 时钟控制状态

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表3 外设控制

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表4端口0功能选择

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表5端口2方向和端口0外设优先级模式

1万 · 2019-8-1 10:57

表6 USART 0控制和状态

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表7 USART 0 UART控制

1万 · 2019-8-1 10:58

表8 USART 0通用控制

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表9 USART 0接收/传送数据缓存

1万 · 2019-8-1 10:59

表10 USART 0 波特率控制

1万 · 2019-8-1 11:00

表11中断标志

1万 · 2019-8-1 11:00

表12 串口寄存器

由寄存器UxBAUD.BAUD_M[7：0]和UxGCR.BAUD_E[4：0]定义波特率。该波特率用于UART 传送，也用于SPI 传送的串行时钟速率。波特率由下式给出：

其中:F 是系统时钟频率，等于16 MHz RCOSC 或者32 MHz XOSC。
32 MHz 系统时钟常用的波特率设置。

1万 · 2019-8-1 11:01

表13 波特率设置

注意：在本次实验中，我们用到的是 UART0。

CC2530串口通讯-发送字符串

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