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摘要在多机通信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。本设计基于自身优越的性能单片机MSP430f149及多串口扩展芯片SP2349，可将MSP430f149的1个串口扩成3个串口，可满足分布式控制系统中多串口通信的要求。
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本文在详细介绍了MSP430f149单片机及串口扩展芯片SP2349的相关特性后，逐步完成了串口扩展电路，RS-232及RS-485电平转换电路等硬件设计，接着完成了MSP430f149与子串口终端设备（PC机）的串口通信程序设计。5770
关键词： 串口通信 MSP430 多串口扩展 RS-232 RS-485
毕业设计（论文）外文摘要
Title Multi-serial system design based on SP2349
Abstract
In the distributed control system for multi-machine communication, communication through the PC's serial port and a single chip is the most convenient. In such a distributed control system, multi-channel communication between the microcontroller and computer is the key to the whole system. The design is based on superior performance microcontroller MSP430f149 and multi-serial port expansion chip SP2349, to expand the two serial ports of MSP430f149 into six serial ports to meet the requirements of the serial communication in distributed control systems.
This paper introduces the relevant characteristics of the MSP430f149 microcontroller and serial port expansion chip SP2349 in detail , then discuss the hardware design such as the serial port expansion circuit, RS-232 and RS-485 level converter circuit, and finally complete the program for serial communication between MSP430f149 and child serial terminal equipment (PC machine) .
Keywords: serial communication MSP430 multi-extension RS-232 RS-485
目 录
1. 绪论.1
2. 多串口扩展的系统组成与原理.2
2.1 系统组成.2
2.2 MSP430f149介绍.2
2.2.1 MSP430f149的串口通讯模块（USART）3
2.2.2 MSP430f149-IO端口介绍9
2.3 SP2349介绍11
2.3.1 SP2349管脚说明.12
2.3.2 SP32349指令集.13
2.3.3 SP2349常用指令说明14
3. 硬件电路设计.16
3.1 单片机电路设计.16
3.2 SP2349串口扩展电路16
3.3 电平转换电路设计.17
3.3.1 RS-232接口电路设计17
3.3.2 RS-485接口电路设计 19
4. 软件设计 21
4.1 功能描述 21
4.2 程序设计 .21
4.2.1 时钟初始化. . . . . . . . . .21
4.2.2 I/O端口初始化 . . . . . . . . .23
4.2.3 串口初始化 . . . . . . . .24
4.2.4 接收中断服务程序 . . . . . . 25
4.2.5 发送中断服务程序 . . . . . . 27
4.2.6 主处理程序 . . . . . . . .29
结论. .30
致谢. .31
参考文献. 32
1. 绪论
近年来，具有完整的测量或控制功能的智能模块不断涌现，而此类模块均需通过RS-232S或RS-485串行口与上位单片机或微机进行通信，以构成分级分布式测控系统，而现阶段的大部分单片机仅有一个UART串口，很难满足既与智能模块通信又与上位微机进行通信的要求。
MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，在控制系统以及数据采集系统中有广泛的应用，这是因为：该系列单片机有着强大的处理功能，在8MHz晶体下运算能力达1MIPS，是传统51单片机远远达不到的，这使该系列单片机采用C语言开发有很高的效率，从而提高开发周期，实现程序可移植性；MSP430系列单片机有超低功耗的特点,且有多种省电模式,6μs的快速启动时间可延长待机时间并使启动更加迅速,这使得系统功耗特别小,适合未来社会对于低功耗系统的要求；另外MSP430系列单片机系统功能稳定，其波特率发生器中的预分频/分频器和一个调整器的组合，使得即使晶振频率不是波特率的整数倍情况下，MSP430也能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，即使用低速晶振(32768Hz)，波特率也可以达到4800 bps和9600 bps ；且部分型号拥有两个UART串口，加强了通信功能。纵观现有的串口扩展方案，存在对单片机的软硬件资源占用较多、编程繁复、串口扩展数量较少、硬件电路复杂及成本较高等缺点，而利用UART多串口扩展器SP2349可以很好地解决单片机多串口的扩展问题。本设计是基于MSP430F149和sp2349实现串口扩展以满足分布式控制系统的要求。