实现MSP430低功耗串口中断模式的数据发送

在嵌入式系统中，对于需要长时间运行且需要保持低功耗的应用，如传感器网络、电池供电的设备等，有效管理串口通信是至关重要的。MSP430微控制器提供了丰富的低功耗功能。本文将介绍如何利用MSP430的LPM UART和中断机制实现低功耗的串口数据发送。

串口中断模式的发送流程

1. 串口发送函数： UART_transmitBuffer 函数用于向串口发送数据。在发送数据之前，该函数会等待当前的串口操作完成，并设置串口状态为发送中。
2. 中断服务程序： UART_ISR 函数是串口的中断服务程序。当发送缓冲区为空时，该函数会从发送缓冲区中取出数据发送，并在数据发送完成后将串口状态设置为闲置。

在代码中，通过使用 __bis_SR_register_on_exit(UART__LPMx_bits) 语句，在数据发送完成后，自动将微控制器置于低功耗模式。这样可以在数据发送期间降低功耗，从而延长电池寿命或减少能源消耗。

void UART_transmitBuffer(const uint8_t *pBuffer, uint16_t ui16Length)
{
    
	if (g_UARTStatus == eUARTIsClosed)
	{
    
		return;
	}
	
	//
	// Before transmitting, safely wait for
	// current operations to finish
	//
#if (UART__LPMx_bits>0)
	while (1)
	{
    
		__bic_SR_register(GIE);
		if (g_UARTStatus != eUARTIsIdle)
		{
    
			__bis_SR_register(UART__LPMx_bits | GIE);
		}
		else
		{
    
			__bis_SR_register(GIE);
			break;
		}
	};
#else
	while(g_UARTStatus != eUARTIsIdle);
#endif

	g_pUARTTransmitPtr = pBuffer;
	g_ui16UARTTransmitBytesLeft = ui16Length;
	g_UARTStatus = eUARTIsTransmitting;
	EUSCI_A_UART_enableInterrupt(
			UART__EUSCI_A_PERIPHERAL,
			EUSCI_A_UART_TRANSMIT_INTERRUPT
		);
}


#pragma vector=UART__EUSCI_VECTOR
__interrupt void UART_ISR(void)
{
    
	uint8_t ui8Errors = 0;
	uint8_t ui8Data;

	switch (__even_in_range(UART__EUSCI_IV, USCI_UART_UCTXIFG))
	{
    
		case USCI_UART_UCRXIFG:
			ui8Errors = EUSCI_A_UART_queryStatusFlags(
					UART__EUSCI_A_PERIPHERAL,
					UART__ERROR_MASK
				);
			ui8Data = EUSCI_A_UART_receiveData(UART__EUSCI_A_PERIPHERAL);
			ui8Errors |= EUSCI_A_UART_queryStatusFlags(
					UART__EUSCI_A_PERIPHERAL,
					EUSCI_A_UART_OVERRUN_ERROR
				);
			if (g_pUARTPort->pbReceiveCallback != 0)
			{
    
				if(g_pUARTPort->pbReceiveCallback(ui8Data) == true)
				{
    
					__bic_SR_register_on_exit(UART__LPMx_bits);
				}
			}
			if (ui8Errors > 0)
			{
    
				if (g_pUARTPort->pbErrorCallback != 0)
				{
    
					if(g_pUARTPort->pbErrorCallback(ui8Errors) == true)
					{
    
						__bic_SR_register_on_exit(UART__LPMx_bits);
					}
				}
			}
			break;

		case USCI_UART_UCTXIFG:
			EUSCI_A_UART_transmitData(
					UART__EUSCI_A_PERIPHERAL,
					*(g_pUARTTransmitPtr++)
				);
			g_ui16UARTTransmitBytesLeft--;

			if (g_ui16UARTTransmitBytesLeft == 0)
			{
    
				EUSCI_A_UART_disableInterrupt(
						UART__EUSCI_A_PERIPHERAL,
						EUSCI_A_UART_TRANSMIT_INTERRUPT
					);
				g_UARTStatus = eUARTIsIdle;
				__bic_SR_register_on_exit(UART__LPMx_bits);
			}
			break;
	}
}

通过结合MSP430的低功耗串口和中断机制，我们可以实现低功耗的串口数据发送。这对于需要长时间运行且需要保持低功耗的嵌入式应用非常重要。通过合理设计和使用串口通信功能，我们可以在不影响系统性能的前提下，最大程度地降低功耗，从而实现更长的电池寿命或更少的能源消耗。