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首页Tiva™ TM4C123FH6PM 微控制器技术详解
"TM4C123FH6PM微控制器的数据手册,包含了该微控制器的详细规格、功能和开发工具信息。"
TM4C123FH6PM微控制器是德州仪器(Texas Instruments,TI)推出的基于ARM Cortex-M4F处理器内核的嵌入式微控制器,适用于各种工业和消费电子应用。这款微控制器集成了丰富的功能和高性能的处理能力,使其成为高效能嵌入式设计的理想选择。
1.1 Tiva™ C系列概述
Tiva C系列是TI推出的一系列基于ARM Cortex-M4F内核的微控制器家族,旨在提供高性能、低功耗的解决方案,特别适合于实时控制和嵌入式计算任务。
1.2 TM4C123FH6PM微控制器概述
TM4C123FH6PM是Tiva C系列的一员,拥有强大的处理能力,包括浮点运算单元(FPU),可支持复杂的数学运算和信号处理需求。
1.3 TM4C123FH6PM微控制器特性
- ARMCortex-M4F处理器核心:具备高效能和低功耗特点,支持中断处理和实时响应。
- 片上存储器:包括闪存和SRAM,用于程序存储和数据处理。
- 串行通讯外设:如UART、SPI、I2C等,满足多种通信协议的需求。
- 系统集成:内置电源管理、时钟系统和复位电路,简化系统设计。
- 高级运动控制:支持PWM、电机控制和编码器接口,适用于自动化和运动控制应用。
- 模拟功能:集成ADC、DAC、比较器等,方便处理模拟信号。
- JTAG和ARM串行线调试:提供调试接口,便于开发和调试。
- 封装和温度:不同的封装选项,适应不同环境条件。
1.4 TM4C123FH6PM微控制器硬件细节
手册详细介绍了微控制器的引脚配置、电气特性以及各个模块的详细工作原理。
1.5 开发套件
TI提供了相应的开发板,如EK-TM4C123GXL,帮助开发者快速原型设计和测试应用程序。
1.6 支持信息
TI官网提供了技术支持和产品信息中心,用户可以获取最新的软件更新、示例代码、设计资源和社区支持。
这份数据手册不仅涵盖了微控制器的基本信息,还包括了关于如何利用TM4C123FH6PM进行系统设计、编程和调试的详细指南。对于工程师来说,它是深入理解和应用这款微控制器的关键参考资料。通过深入学习和实践,开发者能够充分利用其强大的功能,实现高效的嵌入式系统解决方案。
表 16-4. CANBIT 寄存器值 .............................................................................................. 951
表 16-5. CAN 寄存器映射 ................................................................................................ 954
表 17-1. USB 信号 (64LQFP) ........................................................................................... 985
表 17-2. 余数 (MAXLOAD/4) ............................................................................................ 994
表 17-3. 实际读出的字节 ................................................................................................. 994
表 17-4. 清除 RXRDY 的数据包大小 ................................................................................ 994
表 17-5. 通用串行总线(USB)控制器 寄存器映射 ........................................................... 995
表 18-1. 模拟比较器触发 信号 (64LQFP) ........................................................................ 1090
表 18-2. 内部参考电压和 ACREFCTL 域值 ..................................................................... 1092
表 18-3. 模拟比较器参考电压特性,V
DDA
= 3.3V,EN= 1 且 RNG = 0 .............................. 1093
表 18-4. 模拟比较器参考电压特性,V
DDA
= 3.3V,EN= 1 且 RNG = 1 .............................. 1093
表 18-5. 模拟比较器触发 寄存器映射 .............................................................................. 1094
表 19-1. PWM 信号 (64LQFP) ....................................................................................... 1105
表 19-2. PWM 寄存器映射 ............................................................................................. 1112
表 20-1. QEI 信号 (64LQFP) .......................................................................................... 1178
表 20-2. QEI 寄存器映射 ............................................................................................... 1181
表 22-1. 默认为复用功能的 GPIO 管脚 ........................................................................... 1199
表 22-2. 按管脚编号分类的信号 ..................................................................................... 1200
表 22-3. 按信号名称分类的信号 ..................................................................................... 1207
表 22-4. 按功能分类的信号(GPIO 除外) ..................................................................... 1213
表 22-5. GPIO 管脚和复用功能 ...................................................................................... 1220
表 22-6. 复用功能的可能的管脚赋值 ............................................................................... 1223
表 22-7. 未用信号的连接(64 管脚 LQFP) .................................................................... 1227
表 23-1. Maximum Ratings ............................................................................................ 1228
表 23-2. ESD Absolute Maximum Ratings ...................................................................... 1228
表 23-3. Temperature Characteristics ............................................................................. 1229
表 23-4. Thermal Characteristics ................................................................................... 1229
表 23-5. Recommended DC Operating Conditions .......................................................... 1230
表 23-6. Recommended GPIO Pad Operating Conditions ................................................ 1230
表 23-7. GPIO Current Restrictions ................................................................................ 1230
表 23-8. GPIO Package Side Assignments ..................................................................... 1231
表 23-9. JTAG Characteristics ....................................................................................... 1233
表 23-10. Power-On and Brown-Out Levels ...................................................................... 1235
表 23-11. Reset Characteristics ....................................................................................... 1240
表 23-12. LDO Regulator Characteristics ......................................................................... 1242
表 23-13. Phase Locked Loop (PLL) Characteristics ......................................................... 1243
表 23-14. Actual PLL Frequency ...................................................................................... 1243
表 23-15. PIOSC Clock Characteristics ............................................................................ 1244
表 23-16. Low-Frequency internal Oscillator Characteristics .............................................. 1244
表 23-17. Main Oscillator Input Characteristics ................................................................. 1244
表 23-18. Crystal Parameters .......................................................................................... 1246
表 23-19. Supported MOSC Crystal Frequencies .............................................................. 1247
表 23-20. System Clock Characteristics with ADC Operation ............................................. 1247
表 23-21. System Clock Characteristics with USB Operation ............................................. 1247
表 23-22. Sleep Modes AC Characteristics ....................................................................... 1248
表 23-23. Time to Wake with Respect to Low-Power Modes .............................................. 1248
表 23-24. Flash Memory Characteristics ........................................................................... 1250
表 23-25. EEPROM Characteristics ................................................................................. 1250
2014
年
01
月
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日
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目录
表 23-26. GPIO Module Characteristics ............................................................................ 1251
表 23-27. Pad Voltage/Current Characteristics for Fail-Safe Pins ....................................... 1252
表 23-28. Fail-Safe GPIOs that Require an External Pull-up .............................................. 1253
表 23-29. Non-Fail-Safe I/O Pad Voltage/Current Characteristics ....................................... 1253
表 23-30. ADC Electrical Characteristics .......................................................................... 1255
表 23-31. SSI Characteristics .......................................................................................... 1258
表 23-32. I
2
C Characteristics ........................................................................................... 1261
表 23-33. Analog Comparator Characteristics ................................................................... 1263
表 23-34. Analog Comparator Voltage Reference Characteristics ...................................... 1263
表 23-35. Analog Comparator Voltage Reference Characteristics, V
DDA
= 3.3V, EN= 1, and
RNG = 0 .......................................................................................................... 1263
表 23-36. Analog Comparator Voltage Reference Characteristics, V
DDA
= 3.3V, EN= 1, and
RNG = 1 .......................................................................................................... 1264
表 23-37. Current Consumption ....................................................................................... 1265
表 A-1. 可订购的器件型号 ............................................................................................ 1268
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TM4C123FH6PM
微控制器
寄存器列表
Cortex-M4F 处理器 ......................................................................................................................... 60
寄存器 1: Cortex 通用寄存器 0(R0) ............................................................................................. 67
寄存器 2: Cortex 通用寄存器 1(R1) ............................................................................................. 67
寄存器 3: Cortex 通用寄存器 2(R2) ............................................................................................. 67
寄存器 4: Cortex 通用寄存器 3(R3) ............................................................................................. 67
寄存器 5: Cortex 通用寄存器 4(R4) ............................................................................................. 67
寄存器 6: Cortex 通用寄存器 5(R5) ............................................................................................. 67
寄存器 7: Cortex 通用寄存器 6(R6) ............................................................................................. 67
寄存器 8: Cortex 通用寄存器 7(R7) ............................................................................................. 67
寄存器 9: Cortex 通用寄存器 8(R8) ............................................................................................. 67
寄存器 10: Cortex 通用寄存器 9(R9) ............................................................................................. 67
寄存器 11: Cortex 通用寄存器 10(R10) .......................................................................................... 67
寄存器 12: Cortex 通用寄存器 11(R11) .......................................................................................... 67
寄存器 13: Cortex 通用寄存器 12(R12) .......................................................................................... 67
寄存器 14: 堆栈指针(SP) .............................................................................................................. 68
寄存器 15: 链接寄存器(LR) ........................................................................................................... 69
寄存器 16: 程序计数器(PC) .......................................................................................................... 70
寄存器 17: 程序状态寄存器(PSR) .................................................................................................. 71
寄存器 18: 优先级屏蔽寄存器(PRIMASK) ...................................................................................... 75
寄存器 19: 故障屏蔽寄存器(FAULTMASK) ..................................................................................... 76
寄存器 20: 基本优先级屏蔽寄存器(BASEPRI) ................................................................................ 77
寄存器 21: 控制寄存器(CONTROL) ............................................................................................... 78
寄存器 22: 浮点状态控制(FPSC)寄存器 ......................................................................................... 80
Cortex-M4 外设 ............................................................................................................................. 108
寄存器 1: SysTick 控制及状态寄存器(STCTRL),偏移量 0x010 .................................................. 122
寄存器 2: SysTick 重载值寄存器(STRELOAD),偏移量 0x014 .................................................... 124
寄存器 3: SysTick 当前值寄存器(STCURRENT),偏移量 0x018 ................................................. 125
寄存器 4: 中断 0-31 置位启用寄存器(EN0),偏移量 0x100 ......................................................... 126
寄存器 5: 中断 32-63 置位启用寄存器(EN1),偏移量 0x104 ........................................................ 126
寄存器 6: 中断 64-95 置位启用寄存器(EN2),偏移量 0x108 ........................................................ 126
寄存器 7: 中断 96-127 置位启用寄存器(EN3),偏移量 0x10C ..................................................... 126
寄存器 8: 中断 128-138 设置启用寄存器(EN4),偏移量 0x110 .................................................... 127
寄存器 9: 中断 0-31 清除启用寄存器(DIS0),偏移量 0x180 ......................................................... 128
寄存器 10: 中断 32-63 清除启用寄存器(DIS1),偏移量 0x184 ....................................................... 128
寄存器 11: 中断 64-95 清除启用寄存器(DIS2),偏移量 0x188 ....................................................... 128
寄存器 12: 中断 96-127 清除启用寄存器(DIS3),偏移量 0x18C .................................................... 128
寄存器 13: 中断 128-138 清除启用寄存器(DIS4),偏移量 0x190 ................................................... 129
寄存器 14: 中断 0-31 置位挂起寄存器(PEND0),偏移量 0x200 ..................................................... 130
寄存器 15: 中断 32-63 置位挂起寄存器(PEND1),偏移量 0x204 ................................................... 130
寄存器 16: 中断 64-95 置位挂起寄存器(PEND2),偏移量 0x208 ................................................... 130
寄存器 17: 中断 96-127 置位挂起寄存器(PEND3),偏移量 0x20C ................................................. 130
寄存器 18: 中断 128-138 置位挂起寄存器(PEND4),偏移量 0x210 ............................................... 131
寄存器 19: 中断 0-31 清除挂起寄存器(UNPEND0),偏移量 0x280 ................................................ 132
寄存器 20: 中断 32-63 清除挂起寄存器(UNPEND1),偏移量 0x284 .............................................. 132
寄存器 21: 中断 64-95 清除挂起寄存器(UNPEND2),偏移量 0x288 .............................................. 132
2014
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日
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目录
寄存器 22: 中断 96-127 清除挂起寄存器(UNPEND3),偏移量 0x28C ............................................ 132
寄存器 23: 中断 128-138 清除挂起寄存器(UNPEND4),偏移量 0x290 .......................................... 133
寄存器 24: 中断 0-31 活动位寄存器(ACTIVE0),偏移量 0x300 ..................................................... 134
寄存器 25: 中断 32-63 活动位寄存器(ACTIVE1),偏移量 0x304 .................................................... 134
寄存器 26: 中断 64-95 活动位寄存器(ACTIVE2),偏移量 0x308 .................................................... 134
寄存器 27: 中断 96-127 活动位寄存器(ACTIVE3),偏移量 0x30C ................................................. 134
寄存器 28: 中断 128-138 活动位寄存器(ACTIVE4),偏移量 0x310 ................................................ 135
寄存器 29: 中断 0-3 优先级寄存器(PRI0),偏移量 0x400 .............................................................. 136
寄存器 30: 中断 4-7 优先级寄存器(PRI1),偏移量 0x404 .............................................................. 136
寄存器 31: 中断 8-11 优先级寄存器(PRI2),偏移量 0x408 ............................................................ 136
寄存器 32: 中断 12-15 优先级寄存器(PRI3),偏移量 0x40C ......................................................... 136
寄存器 33: 中断 16-19 优先级寄存器(PRI4),偏移量 0x410 .......................................................... 136
寄存器 34: 中断 20-23 优先级寄存器(PRI5),偏移量 0x414 .......................................................... 136
寄存器 35: 中断 24-27 优先级寄存器(PRI6),偏移量 0x418 .......................................................... 136
寄存器 36: 中断 28-31 优先级寄存器(PRI7),偏移量 0x41C ......................................................... 136
寄存器 37: 中断 32-35 优先级寄存器(PRI8),偏移量 0x420 .......................................................... 136
寄存器 38: 中断 36-39 优先级寄存器(PRI9),偏移量 0x424 .......................................................... 136
寄存器 39: 中断 40-43 优先级寄存器(PRI10),偏移量 0x428 ........................................................ 136
寄存器 40: 中断 44-47 优先级寄存器(PRI11),偏移量 0x42C ........................................................ 136
寄存器 41: 中断 48-51 优先级寄存器(PRI12),偏移量 0x430 ........................................................ 136
寄存器 42: 中断 52-55 优先级寄存器(PRI13),偏移量 0x434 ........................................................ 136
寄存器 43: 中断 56-59 优先级寄存器(PRI14),偏移量 0x438 ........................................................ 136
寄存器 44: 中断 60-63 优先级寄存器(PRI15),偏移量 0x43C ........................................................ 136
寄存器 45: 中断 64-67 优先级寄存器(PRI16),偏移量 0x440 ........................................................ 138
寄存器 46: 中断 68-71 优先级寄存器(PRI17),偏移量 0x444 ........................................................ 138
寄存器 47: 中断 72-75 优先级寄存器(PRI18),偏移量 0x448 ........................................................ 138
寄存器 48: 中断 76-79 优先级寄存器(PRI19),偏移量 0x44C ........................................................ 138
寄存器 49: 中断 80-83 优先级寄存器(PRI20),偏移量 0x450 ........................................................ 138
寄存器 50: 中断 84-87 优先级寄存器(PRI21),偏移量 0x454 ........................................................ 138
寄存器 51: 中断 88-91 优先级寄存器(PRI22),偏移量 0x458 ........................................................ 138
寄存器 52: 中断 92-95 优先级寄存器(PRI23),偏移量 0x45C ........................................................ 138
寄存器 53: 中断 96-99 优先级寄存器(PRI24),偏移量 0x460 ........................................................ 138
寄存器 54: 中断 100-103 优先级寄存器(PRI25),偏移量 0x464 .................................................... 138
寄存器 55: 中断 104-107 优先级寄存器(PRI26),偏移量 0x468 .................................................... 138
寄存器 56: 中断 108-111 优先级寄存器(PRI27),偏移量 0x46C .................................................... 138
寄存器 57: 中断 112-115 优先级寄存器(PRI28),偏移量 0x470 ..................................................... 138
寄存器 58: 中断 116-119 优先级寄存器(PRI29),偏移量 0x474 ..................................................... 138
寄存器 59: 中断 120-123 优先级寄存器(PRI30),偏移量 0x478 .................................................... 138
寄存器 60: 中断 124-127 优先级寄存器(PRI31),偏移量 0x47C .................................................... 138
寄存器 61: 中断 128-131 优先级寄存器(PRI32),偏移量 0x480 .................................................... 138
寄存器 62: 中断 132-135 优先级寄存器(PRI33),偏移量 0x484 .................................................... 138
寄存器 63: 中断 136-138 优先级寄存器(PRI34),偏移量 0x488 .................................................... 138
寄存器 64: 软件触发中断寄存器(SWTRIG),偏移量 0xF00 ........................................................... 140
寄存器 65: 辅助控制寄存器(ACTLR),偏移量 0x008 .................................................................... 141
寄存器 66: CPU ID 基础寄存器(CPUID),偏移量 0xD00 ............................................................... 143
寄存器 67: 中断控制及状态寄存器(INTCTRL),偏移量 0xD04 ....................................................... 144
寄存器 68: 向量表寄存器(VTABLE),偏移量 0xD08 ..................................................................... 147
寄存器 69: 应用程序中断及复位控制寄存器(APINT),偏移量 0xD0C ............................................. 148
192014
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01
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寄存器 70: 系统控制寄存器(SYSCTRL),偏移量 0xD10 ............................................................... 150
寄存器 71: 配置及控制寄存器(CFGCTRL),偏移量 0xD14 ............................................................ 152
寄存器 72: 系统处理程序优先级寄存器 1(SYSPRI1),偏移量 0xD18 ............................................. 154
寄存器 73: 系统处理程序优先级寄存器 2(SYSPRI2),偏移量 0xD1C ............................................. 155
寄存器 74: 系统处理程序优先级寄存器 3(SYSPRI3),偏移量 0xD20 ............................................. 156
寄存器 75: 系统处理程序控制及状态寄存器(SYSHNDCTRL),偏移量 0xD24 ................................. 157
寄存器 76: 可配置故障状态寄存器(FAULTSTAT),偏移量 0xD28 .................................................. 160
寄存器 77: 硬故障状态寄存器(HFAULTSTAT),偏移量 0xD2C ...................................................... 166
寄存器 78: 存储器管理故障地址寄存器(MMADDR),偏移量 0xD34 ............................................... 167
寄存器 79: 总线故障地址寄存器(FAULTADDR),偏移量 0xD38 ..................................................... 168
寄存器 80: MPU 类型寄存器(MPUTYPE),偏移量 0xD90 ............................................................. 169
寄存器 81: MPU 控制寄存器(MPUCTRL),偏移量 0xD94 ............................................................. 170
寄存器 82: MPU 区编号寄存器(MPUNUMBER),偏移量 0xD98 .................................................... 172
寄存器 83: MPU 区基地址寄存器(MPUBASE),偏移量 0xD9C ..................................................... 173
寄存器 84: MPU 区基地址别名寄存器 1(MPUBASE1),偏移量 0xDA4 .......................................... 173
寄存器 85: MPU 区基地址别名寄存器 2(MPUBASE2),偏移量 0xDAC .......................................... 173
寄存器 86: MPU 区基地址别名寄存器 3(MPUBASE3),偏移量 0xDB4 .......................................... 173
寄存器 87: MPU 区属性和大小寄存器(MPUATTR),偏移量 0xDA0 ............................................... 175
寄存器 88: MPU 区属性和大小别名寄存器 1(MPUATTR1),偏移量 0xDA8 .................................... 175
寄存器 89: MPU 区属性和大小别名寄存器 2(MPUATTR2),偏移量 0xDB0 .................................... 175
寄存器 90: MPU 区属性和大小别名寄存器 3(MPUATTR3),偏移量 0xDB8 .................................... 175
寄存器 91: 协处理器访问控制(CPAC),偏移量 0xD88 .................................................................. 177
寄存器 92: 浮点上下文控制(FPCC),偏移量 0xF34 ...................................................................... 178
寄存器 93: 浮点上下文访问(FPCA),偏移量 0xF38 ...................................................................... 180
寄存器 94: 浮点默认状态控制(FPDSC),偏移量 0xF3C ................................................................ 181
系统控制 ......................................................................................................................................... 193
寄存器 1: 器件标识 0(DID0),偏移量 0x000 ............................................................................... 214
寄存器 2: 器件标识寄存器 1(DID1),偏移量 0x004 ..................................................................... 216
寄存器 3: 掉电复位控制(PBORCTL),偏移量 0x030 ................................................................... 218
寄存器 4: 原始中断状态(RIS),偏移量 0x050 ............................................................................. 219
寄存器 5: 中断屏蔽控制(IMC),偏移量 0x054 ............................................................................ 221
寄存器 6: 屏蔽的中断状态和清除(MISC),偏移量 0x058 ............................................................. 223
寄存器 7: 复位原因(RESC),偏移量 0x05C ............................................................................... 225
寄存器 8: 运行模式时钟配置(RCC),偏移量 0x060 ..................................................................... 227
寄存器 9: GPIO 高性能总线控制(GPIOHBCTL),偏移量 0x06C .................................................. 231
寄存器 10: 运行模式时钟配置 2(RCC2),偏移量 0x070 ................................................................ 233
寄存器 11: 主振荡器控制(MOSCCTL),偏移量 0x07C .................................................................. 236
寄存器 12: 深度睡眠时钟配置(DSLPCLKCFG),偏移量 0x144 ...................................................... 237
寄存器 13: 系统属性寄存器(SYSPROP),偏移量 0x14C ............................................................... 239
寄存器 14: 精确内部振荡器校准(PIOSCCAL),偏移量 0x150 ........................................................ 241
寄存器 15: PLL 频率寄存器 0(PLLFREQ0),偏移量 0x160 ........................................................... 242
寄存器 16: PLL 频率寄存器 1(PLLFREQ1),偏移量 0x164 ........................................................... 243
寄存器 17: PLL 状态寄存器(PLLSTAT),偏移量 0x168 ................................................................. 244
寄存器 18: 睡眠功率配置寄存器(SLPPWRCFG),偏移量 0x188 ................................................... 245
寄存器 19: 深度睡眠功率配置寄存器(DSLPPWRCFG),偏移量 0x18C .......................................... 246
寄存器 20: LDO 睡眠功率控制寄存器(LDOSPCTL),偏移量 0x1B4 ............................................... 247
寄存器 21: LDO 睡眠功率校准寄存器(LDOSPCAL),偏移量 0x1B8 ............................................... 249
寄存器 22: LDO 深度睡眠功率控制寄存器(LDODPCTL),偏移量 0x1BC ....................................... 250
2014
年
01
月
29
日
20
Texas Instruments-
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