基于VC6.0的多台MSP430单片机和PC机串口通讯实现方案

　　引言

　　在计算机控制系统中，不可避免的要采用多机系统进行通信。在由一台PC 机(上位机) 和多台单片机(下位机) 构成的分布式控制系统中，通过PC 机的串口与多台单片机的通信是最方便的。在这样的分布式控制系统中，单片机与微机之间的多路通信是整个系统的关键。

　　系统组成及通讯原理

　　系统构成

　　系统构成如图1所示，由上位机(即计算机)、通讯接口和下位机3部分组成。上位机选用的是工控机 ，智能终端由单片MSP430F169和外围传感器放大电路等构成。要想与PC 串口连接或者其它带有串口的终端连接，必须要进行EIA-RS-232C 与MSP430 电平和逻辑关系的转换。本设计采用MAX3232芯片， 可完成3V~5V 电平与串口电平的双向转换。

　　MSP430F169单片机属于德州仪器公司MSP430F14X/16X FLASH 系列。该系列是一组超低功耗的微控制器，工作电压范围1.8~3.6V。由于具有16位RISC结构，16 位寄存器和常 数寄存器，MSP430 达到了最大的代 码效率。数字控制的振荡器提供快速从所有低功耗模式苏醒到活动模式的能 力时间少于6ms。 MSP430F169 带有两个16 位定 时器(带看门狗功能)、速度极快的8 通道12 位A/D 转换器(ADC)(带内部参考电压、采样保持和自动扫描功能)、一个内部比较器和两个通用同步/异步发射接收器、48个I/O口(均可独立控制)的微处理器结构。硬件乘法器提高了单片机的性能并使单片机在编码和硬件上可兼容。

　　通讯原理

　　MSP430F169单片机支持两种不同的串行协议，通用同步协议(USART协议)和同步协议(SPI协议)，用控制寄存器UCTL(表1)中的控制位SYNC来选择所需的模式。SYNC=0：选择异步模式UART;SYNC=1：选择同步模式SPI，在此选择异步模式。

　　控制寄存器内的信息决定了USART的基本操作，如选择通信协议、通信模式、字符长度和校验位等。在此设定字符长度为8位：CHAR=1，停止位1位：SP=0，奇校验：PEV=0。 MSP430的波特率发生器有一预分频/分频器和一个调整器的组合，即使晶振频率不是波特率的整数倍，这一组合也能使MSP430 正常工作而且还可以使其通讯协议工作在最大的波特率。采用这一技术， 即使用手表晶振(32768Hz)，波特率也可以达到4800 和9600，选择波特率为9600，外部时钟为ACLK。

　　系统通讯协议

　　在PC机和多台单片机的通讯中，确定一个明确而合理的通讯协议是关键，包括对数据格式、通讯方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定。为了区别不同的分机，必须为每个分机分配一个唯一的地址，此地址唯一区别各单片机。数据格式采用数据包的形式，一次传输一组数据。数据包格式如表2所示：