Zigbee之旅（五）：几个重要的CC2430基础实验——串口通信（转）

一、承上启下

　　在无线传感网络中，CC2430需要将采集到的数据发送给上位机（即PC）处理，同时上位机需要向CC2430发送控制信息。这一切都离不开两者之间的信息传递。这一节，我们就来学习如何实现PC机与CC2430之间的串口通信。

　　CC2430包括2个串行通信接口 USART0 与 USART1，每个串口包括两个模式：UART（异步）模式、SPI（同步）模式，本节仅涉及UART模式）。

　　二、串口通信实验

　　（1）实验简介

　　实现开发板与PC机的通信：PC向CC2430发送某一字符串，CC2430收到后返回此此字符串给PC。

　　（2）实验准备

　　开始编写代码之前，需要搭建好硬件设施：正确连线 + 安装USB转串的驱动。

　　硬件连线需要两条：

　　CC2430开发板的JTAG口 → 调试器 → PC的USB口（用于程序的调试、下载）

　　CC2430开发板的串口 → PC的USB口（用于PC与CC2430的数据通信）

　　然后需要安装USB转串口的驱动（下载地址）

　　为了向串口发送数据，还需要一个串口调试工具（下载地址）。

　　（3）程序流程图

　　（4）实验源码及剖析

/*
　 实验说明：UART0,波特率115200bps，PC机向CC2430送字符串（以@字符结束），CC2430收到后返回该字符串
*/

#include <ioCC2430.h>

unsigned char recv_buf[300] = {0};
unsigned char recv_count = 0;


/*系统时钟初始化
-------------------------------------------------------*/
void xtal_init(void)
{
　 SLEEP &= ~0x04;　　　　　　　　　　　　 //都上电
　 while(!(SLEEP & 0x40));　　　　 //晶体振荡器开启且稳定
　 CLKCON &= ~0x47;　　　　　　　　　　　 //选择32MHz 晶体振荡器
　 SLEEP |= 0x04;
}

/*UART0通信初始化
-------------------------------------------------------*/
void Uart0Init(unsigned char StopBits,unsigned char Parity)
{
　　 PERCFG&= ~0x01;　　　　　　　　　　　　　　　　　 //选择UART0为可选位置一,即RXD接P0.2,TXD接P0.3
　　 P0SEL |=　 0x0C;　　　　　　　　　　　　　　　　　 //初始化UART0端口，设置P0.2与P0.3为外部设备IO口

　　 U0CSR = 0xC0;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //设置为UART模式,并使能接收器
　
　　 U0GCR = 216;
　　 U0BAUD = 11;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //设置UART0波特率为115200bps，至于为何是216和11，可查阅CC2430中文手册
　
　　 U0UCR |= StopBits|Parity;　　　　　　　 //设置停止位与奇偶校验
}

/*UART0发送数据
-------------------------------------------------------*/
void　 Uart0Send(unsigned char data)
{
　 while(U0CSR&0x01);　　　 //等待UART空闲时发送数据
　 U0DBUF = data;
}

/*UART0发送字符串
-------------------------------------------------------*/
void Uart0SendString(unsigned char *s)
{
　 while(*s != 0)　　　　　　　　 //依次发送字符串s中的每个字符
　　　 Uart0Send(*s++);
}

/*UART0接受数据
-------------------------------------------------------*/
unsigned char Uart0Receive(void)
{
　 unsigned char data;
　 while(!(U0CSR&0x04)); //查询是否收到数据，否则继续等待
　 data=U0DBUF;　　　　　　　　　 //提取接收到的数据
　 return data;　　　　　　　　
}

/*主函数
-------------------------------------------------------*/
void main(void)
{
　 unsigned char i,b;
　
　 xtal_init();

　 Uart0Init(0x00,0x00);　 //初始化UART0，设置1个停止位，无奇偶校验
　 Uart0SendString("Please Input string ended with '@'!\r\n");

　 recv_count = 0;
　
　 while(1)
　 {
　　　 while(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　 {
　　　　　 b = Uart0Receive();UART
　　　　　 if(b=='@')break;　　　　　　　　　　　　　　　　 //若接收到'@'，则跳出循环，输出字符串

　　　　　 recv_buf[recv_count] = b;　　　　　　　 //若不是'@'，则继续向字符数组recv_buf[]添加字符
　　　　　 recv_count++;
　　　 }
　　　 for(i=0; i<recv_count; i++)　　　　　　　 //输出字符串
　　　　　 Uart0Send(recv_buf[i]);
　　
　　　 Uart0SendString("\n");
　　　 recv_count =0;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //重置
　 }
}

　　首先配置USART0所对应的I/O口：通过对 PECFRG.0 清零来设置UART0为可选位置1，即RXD对应P0.2，TXD对应P0.3。然后配置P0.2和P0.3为外部设备I/O。

　　然后选择UART模式，并使能接收器。接着配置USART0的参数：波特率115200，无奇偶校验、停止位为1。

　　接着向PC发送一条字符串：Please Input string ended with '@'！，然后就使用while(1)不断地去试图获取接收的每一个字符。当此字符不为'@'时，则表示还未输入完成，继续将此字符添加到字符数组recv_buf中；当此字符正好为'@'时，则表示输入完成，因此跳出循环将recv_buf中的每一个字符按次序发送到PC，同时重置recv_count。

　　（5）实验结果

　　首先完成硬件连线，打开串口调试工具，配置参数如下图：

　　点击“打开串口”，然后启动IAR调试，让程序跑起来，你会发现串口调试工具上的接收框中出现了预期的字符串：

　　然后在串口调试工具中下方的发送textbox中，输入"Hello"，如下所示：

　　点击“发送”之后，你或许会奇怪，为什么CC2430不会返回你所输入的内容，那是因为你没有用@结尾。

　　我们再次输入"Zigbee!@"，点击“发送”，结果如下所示：

　　就会出现预期内容“Hello Zigbee!”了！到此实验结束~

　　三、结语

　　本篇介绍了CC2430开发板与上位机的通信。具备了串口通信的基础后，下一节我们来一起学习ADC（模数转换）单次采样。利用ADC，我们可以采集开发板上的温度传感器的值，并将温度值通过串口发送到PC上显示出来。