基于SP2349的多串口系统设计+电路图(2)
在硬件上要想与PC 串口或者其它带有串口的终端设备相连接，必须要进行EIA-RS-232-C 与MSP430 电平和逻辑关系的转换，本设计采用MAX3232芯片，完成3V～5V 电平与串口电平的双向转换；而对于多台单片机按照一定连接形式构成的通信网络，相互之间必须以规范的通信协议来联络，才能完成各种要实现的功能要求。本设计依据MSP430F149的串行通信模块的构成，利用其异步通信模式的特点，依此设计出单片机的接收和发送程序。
2. 多串口扩展的系统组成与原理
2.1 系统组成
系统构成如图2-1所示，由MSP430做中心处理器，用sp2349进行串口扩展。由于MSP430f149具有两个串口，所以最多可扩成吹冰个串口，来接收数据采集终端的数据,如图2-1所示：
图 2-1 基于sp2349串口扩展原理图
利用扩展串口，可用数个MSP430f149和PC机级联成小型的分布式数据采集系统，如图2-2所示：
图 2-2 小型分布式数据采集系统
本文着重讨论单个MSP430f149 一个串口扩成三个串口的设计与实现。
2.2 MSP430f149介绍
本设计选用的主要芯片为MSP430F149，该单片机属于德州仪器公司MSP430F14X/16X FLASH 系列。该系列是一组工业级超低功耗的微控制器，运行环境温度为 -40～+85 摄氏度工作电压范围1.8～3.6V。 MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。由于具有16位RISC（精简指令集）结构，16位寄存器和常数寄存器，MSP430 达到了最大的代码效率。MSP430F149有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns。 另外它带有两个16 位定时器（带看门狗功能）、高速的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。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
2.2.1 MSP430f149的串口通讯模块（USART）
1）USART的硬件构成：
SP430F169的串行通讯模块（USART）的作用主要是实现对外通信，它可以实现异步通信（UART）和同步通信（SPI）两中通讯功能。图2-3是USART的通讯模块。
由图2-3可以看出USART模块分别由波特率部分，接收部分，发送部分，端口IO部分组成。USART接收部分包括接收寄存器，接收移位寄存器以及控制模块组成，它在接收信息的时候产生一些状态信息，并设置相应的中断标志位。USART的发送部分包括发送寄存器，发送移位寄存器以及控制模块组成，它在发送的时候产生一些状态信息，并可以设置发送中断标志位。USART的波特率产生部分主要包括时钟的选择，波特率的产生以及波特率的调整部分组成，它通过设置波特率寄存器和波特率调整寄存器来获得需要的波特率。USART包含一个控制模块，通过控制模块可以选择相应的工作模式，同时设置相应的管脚，比如对异步和同步工作方式的选择，对奇偶校验位和停止位个数等所有设置都是通过操作该模块的寄存器来实现的。对于不同系列的MSP单片机其USART模块可能有一个也可能有两个，而MSP430F149有两个，分别是USART0和USART1。