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CC2530(zigbee)入门开发: 串口收发配置

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CC2530(zigbee)入门开发: 串口收发配置串口传输协议是嵌入式开发里比较常见的传输协议，开发阶段用的最多的方式就是将MCU的调试信息打印到PC机串口终端显示，方便调试错误。 一般传输协议分为两种: 并口和串口。

小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

一、串口协议介绍

串口传输协议是嵌入式开发里比较常见的传输协议，开发阶段用的最多的方式就是将MCU的调试信息打印到PC机串口终端显示，方便调试错误。

一般传输协议分为两种: 并口和串口。

并口传输协议：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。

串口传输协议：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。

CC2530一共有两个串口通信接口，分别是USART0和USART1，它们能够配置成异步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。

在与PC机进行串口通信的时候是，通常需要借助USB转TTL芯片进行电压转换。 所以，在学习串口编程之前，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。

串口通信过程中，速度的指标由波特率表示。

常见的波特率设置表如下: image.png

计算波特率的方法: CC2530的波特率由BAUD_E和BAUD_M共同决定：

image.png

二、原理图数据手册分析

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

三、串口配置代码示例

3.1 编写串口初始化函数，实现串口字符串发送 （CPU频率在16MHZ下，波特率的为9600）


#include <ioCC2530.h>
#include <string.h>

//定义LED灯的端口
#define LED1 P1_2
#define LED2 P1_3

//定义KEY按键的端口
#define KEY1 P1_0 //定义按键为P1_0口控制
#define KEY2 P1_1 //定义按键为P1_1口控制

/* 函数功能：LED灯IO口初始化 硬件连接：LED1-->P1_2 , LED2-->P1_3 */
void LED_Init(void) {
    P1DIR |=0x3<<2;  //配置P1_2、P1_3为输出模式
    LED1 = 1;
    LED2 = 1;
}

/* 函数功能：按键IO口初始化 硬件连接：KEY1-->P1_0 KEY2-->P1_1 */
void KEY_Init(void) {
    P1SEL&=~(0x3<<0); //配置P1_0,P1_1处于通用GPIO口模式
    P1DIR&=~(0x3<<0); //配置P1_0,P1_1为输入模式
    P1INP|= 0x3<<0;   //上拉 
}


void delay10ms(void) //误差 0us {
    unsigned char a,b,c;
    for(c=193;c>0;c--)
        for(b=118;b>0;b--)
            for(a=2;a>0;a--);
}


/* 函数功能：按键扫描 返 回 值：按下的按键值 */
unsigned char Key_Scan(void) {
    static unsigned char stat=1;
    if((KEY1==0||KEY2==0)&&stat)
    {
       stat=0;
       delay10ms();
       if(KEY1==0)return 1;
       if(KEY2==0)return 2;
    }
    else
    {
        if(KEY1&&KEY2)stat=1;
    }
    return 0;
}

/* 函数功能：串口0初始化 */
void Init_Uart0(void) {
  PERCFG&=~(1<<0);  //串口0的引脚映射到位置1，即P0_2和P0_3
  P0SEL|=0x3<<2;   //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&=~(0x1F<<0);//清空波特率指数
  U0GCR|=9<<0;      //配置波特率的指数值
  U0UCR |= 0x80;    //禁止流控，8位数据，清除缓冲器
  U0CSR |= 0x3<<6;  //选择UART模式，使能接收器
}

/* 函数功能：UART0发送字符串函数 */
void UR0SendString(char *str,unsigned int len) {
  int j;
  for(j=0;j<len;j++)
  {
    U0DBUF = *str++;    //将要发送的1字节数据写入U0DBUF
    while(UTX0IF == 0);//等待数据发送完成
    UTX0IF = 0;       //清除发送完成标志，准备下一次发送
  }
}

/*主函数*/
void main(void) {
    char buff[]="-----CC2530嵌入式开发-----\r\n";
    unsigned char key;
    LED_Init();//初始化LED灯控制IO口
    KEY_Init();//按键初始化
    Init_Uart0();        //初始化串口0
    while(1)          
    {  
       key=Key_Scan();
       if(key)
       {
          //先发送一个字符串，测试串口0数据传输是否正确
          UR0SendString(buff,strlen(buff));
          LED1 = !LED1;     
          LED2 = !LED2;
       }       
    }
}

3.2 编写串口初始化函数，实现串口字符串发送 （CPU频率在16MHZ下，波特率为115200）


#include <ioCC2530.h>
#include <string.h>

//定义LED灯的端口
#define LED1 P1_2
#define LED2 P1_3

//定义KEY按键的端口
#define KEY1 P1_0 //定义按键为P1_0口控制
#define KEY2 P1_1 //定义按键为P1_1口控制

/* 函数功能：LED灯IO口初始化 硬件连接：LED1-->P1_2 , LED2-->P1_3 */
void LED_Init(void) {
    P1DIR |=0x3<<2;  //配置P1_2、P1_3为输出模式
    LED1 = 1;
    LED2 = 1;
}

/* 函数功能：按键IO口初始化 硬件连接：KEY1-->P1_0 KEY2-->P1_1 */
void KEY_Init(void) {
    P1SEL&=~(0x3<<0); //配置P1_0,P1_1处于通用GPIO口模式
    P1DIR&=~(0x3<<0); //配置P1_0,P1_1为输入模式
    P1INP|= 0x3<<0;   //上拉 
}


void delay10ms(void) //误差 0us {
    unsigned char a,b,c;
    for(c=193;c>0;c--)
        for(b=118;b>0;b--)
            for(a=2;a>0;a--);
}


/* 函数功能：按键扫描 返 回 值：按下的按键值 */
unsigned char Key_Scan(void) {
    static unsigned char stat=1;
    if((KEY1==0||KEY2==0)&&stat)
    {
       stat=0;
       delay10ms();
       if(KEY1==0)return 1;
       if(KEY2==0)return 2;
    }
    else
    {
        if(KEY1&&KEY2)stat=1;
    }
    return 0;
}

/* 函数功能：串口0初始化 */
void Init_Uart0(void) {
  PERCFG&=~(1<<0);  //串口0的引脚映射到位置1，即P0_2和P0_3
  P0SEL|=0x3<<2;   //将P0_2和P0_3端口设置成外设功能
  U0BAUD = 216;     //16MHz的系统时钟产生115200BPS的波特率
  U0GCR&=~(0x1F<<0);//清空波特率指数
  U0GCR|=12<<0;      //16MHz的系统时钟产生115200BPS的波特率
  U0UCR |= 0x80;    //禁止流控，8位数据，清除缓冲器
  U0CSR |= 0x3<<6;  //选择UART模式，使能接收器
}

/* 函数功能：UART0发送字符串函数 */
void UR0SendString(char *str,unsigned int len) {
  int j;
  for(j=0;j<len;j++)
  {
    U0DBUF = *str++;    //将要发送的1字节数据写入U0DBUF
    while(UTX0IF == 0);//等待数据发送完成
    UTX0IF = 0;       //清除发送完成标志，准备下一次发送
  }
}

/*主函数*/
void main(void) {
    char buff[]="-----万邦易嵌嵌入式开发-----\r\n";
    unsigned char key;
    LED_Init();//初始化LED灯控制IO口
    KEY_Init();//按键初始化
    Init_Uart0();        //初始化串口0
    while(1)          
    {  
       key=Key_Scan();
       if(key)
       {
          //先发送一个字符串，测试串口0数据传输是否正确
          UR0SendString(buff,strlen(buff));
          LED1 = !LED1;     
          LED2 = !LED2;
       }       
    }
}

3.3 配置串口中断接收数据

#include <ioCC2530.h>
#include <string.h>

//定义LED灯的端口
#define LED1 P1_2
#define LED2 P1_3

//定义KEY按键的端口
#define KEY1 P1_0 //定义按键为P1_0口控制
#define KEY2 P1_1 //定义按键为P1_1口控制

unsigned char dataRecv;
unsigned char Flag = 0;

/* 函数功能：LED灯IO口初始化 硬件连接：LED1-->P1_2 , LED2-->P1_3 */
void LED_Init(void) {
    P1DIR |=0x3<<2;  //配置P1_2、P1_3为输出模式
    LED1 = 1;
    LED2 = 1;
}

/* 函数功能：按键IO口初始化 硬件连接：KEY1-->P1_0 KEY2-->P1_1 */
void KEY_Init(void) {
    P1SEL&=~(0x3<<0); //配置P1_0,P1_1处于通用GPIO口模式
    P1DIR&=~(0x3<<0); //配置P1_0,P1_1为输入模式
    P1INP|= 0x3<<0;   //上拉 
}


void delay10ms(void) //误差 0us {
    unsigned char a,b,c;
    for(c=193;c>0;c--)
        for(b=118;b>0;b--)
            for(a=2;a>0;a--);
}


/* 函数功能：按键扫描 返 回 值：按下的按键值 */
unsigned char Key_Scan(void) {
    static unsigned char stat=1;
    if((KEY1==0||KEY2==0)&&stat)
    {
       stat=0;
       delay10ms();
       if(KEY1==0)return 1;
       if(KEY2==0)return 2;
    }
    else
    {
        if(KEY1&&KEY2)stat=1;
    }
    return 0;
}

/* 函数功能：串口0初始化 */
void Init_Uart0(void) {
  PERCFG&=~(1<<0);  //串口0的引脚映射到位置1，即P0_2和P0_3
  P0SEL|=0x3<<2;   //将P0_2和P0_3端口设置成外设功能
  U0BAUD = 216;     //16MHz的系统时钟产生115200BPS的波特率
  U0GCR&=~(0x1F<<0);//清空波特率指数
  U0GCR|=12<<0;      //16MHz的系统时钟产生115200BPS的波特率
  U0UCR |= 0x80;    //禁止流控，8位数据，清除缓冲器
  U0CSR |= 0x3<<6;  //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
}



/* 函数功能：UART0发送字符串函数 */
void UR0SendString(char *str,unsigned int len) {
  int j;
  for(j=0;j<len;j++)
  {
    U0DBUF = *str++;    //将要发送的1字节数据写入U0DBUF
    while(UTX0IF == 0);//等待数据发送完成
    UTX0IF = 0;       //清除发送完成标志，准备下一次发送
  }
}

/*================UR0接收中断服务函数================*/
#pragma vector = URX0_VECTOR
__interrupt void UART0_RecvInterrupt() {
  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
}


/*================执行上位机的指令=================*/
void ExecuteTheOrder() {
  Flag = 0 ;            //清除接收指令标志
  switch(dataRecv)
  {
    case 'A':
      UR0SendString("选择1!\r\n",9);
      break;
    case 'B':
      UR0SendString("选择2!\r\n",9);
      break;
    case 'C':
      UR0SendString("选择3!\r\n",9);
      break;
    case 'D':
      UR0SendString("选择4!\r\n",9);
      break;
  }
}


/*主函数*/
void main(void) {
    char buff[]="-----嵌入式开发-----\r\n";
    unsigned char key;
    LED_Init();//初始化LED灯控制IO口
    KEY_Init();//按键初始化
    Init_Uart0();        //初始化串口0
    while(1)          
    {
       key=Key_Scan();
       if(key)
       {
          //先发送一个字符串，测试串口0数据传输是否正确
          UR0SendString(buff,strlen(buff));     
          LED2 = !LED2;
       }
      
      if(Flag == 1)      //查询是否收到上位机指令
      {
        ExecuteTheOrder();
      }
    }
}

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