8  Schnittstellen für die Kommunikation

Die Kommunikationsschnittstellen eines Mikrocontrollers sind wichtige Komponenten des Gesamtsystems. Eine Vielzahl externer Komponenten werden in der Regel nicht direkt angesteuert, sondern über eine Schnittstelle bzw. ein Bus-System angekoppelt. Die Zahl der Schnittstellen-Standards ist dabei so unterschiedlich wie ihre Implementierung. In der Kommunikation auf der Ebene der Mikrocontroller, also z.B. zwischen verschiedenen Controllern oder mit einem PC-Host-System, kommt auch heute noch oft die schon betagte asynchrone serielle RS232-Schnittstelle zum Einsatz. Sie wird auf vielen Typen der MSP430-Serie direkt in Hardware unterstützt und ist somit extrem einfach umzusetzen. Auf unterer Entwurfsebene für die Kommunikation von Low-Level-Komponenten mit dem Mikrocontroller haben sich andere Schnittstellen wie der SPI-Bus oder die I2C-Schnittstelle etabliert. Auch diese sollen im Folgenden näher beleuchtet werden. Das Kapitel gliedert sich in zwei Teile. Die ersten Unterkapitel beschäftigen sich mit der Definition und Erklärung der eben genannten Kommunikationsstandards, ohne deren Kenntnis eine Implementierung oder Fehlersuche extrem schwierig ist. Der hintere Teil des Kapitels beschäftigt sich mit der Umsetzung auf dem MSP.

Ein Großteil von Peripheriekomponenten für den I2C- oder SPI-Bus sind für eine Versorgungsspannung von 5V ausgelegt. Entsprechend ist damit auch der HIGH-Pegel der Signale. Man sollte aber niemals eine Spannung von mehr als 3.6V an die Eingänge des MSP430 anschließen, da dieser sonst zerstört wird. Aus diesem Grund muss man beim Betrieb von 5V-Bausteinen die Ein- oder Ausgangsports des MSP430 entsprechend extern beschalten. Die dafür vorgesehenen Anpassungsnetzwerke werden in Kapitel 9.4 vorgestellt. Gleiches gilt auch für die RS2323-Schnittstelle, deren Pegel durch eine vorgeschaltete Treiberschaltung erst erzeugt werden müssen. Auch dies wird später in Kapitel 9.4.5 erklärt.

 8.1  Schnittstellen für Peripheriekomponenten
  8.1.1  Die RS232-Schnittstelle
  8.1.2  Inter-Integrated-Circuit-Bus
  8.1.3  Synchronous-Peripheral-Interface-Bus
 8.2  Das USART-Modul des MSP430
  8.2.1  UART- oder RS232-Modus
  8.2.2  Implementierung der seriellen RS232-Schnittstelle
  8.2.3  Implementierung des SPI-Bus
  8.2.4  Implementierung des I2C-Bus
 8.3  Aufgaben