TMF100x系列32位ARM Cortex-M0+微控制器用户手册

需积分: 0 116 浏览量更新于2024-06-30 收藏 11.72MB PDF 举报

"TMF100x用户手册Rev1.01是针对32位ARM Cortex-M0+微控制器的详细使用指南，涵盖了产品特性、功能模块、时钟系统、工作模式、通用IO端口、中断控制器和复位控制等内容。手册特别强调了其目的和目标读者，主要是为进行产品开发的工程师提供操作指导和应用说明。同时，手册提醒用户，虽然提供了样本程序和开发环境信息，但不保证所有应用的正常工作，且不授予任何知识产权许可。此外，手册明确指出产品不适用于高风险或极高可靠性要求的领域，并建议用户在使用时采取必要的安全防护措施。" TMF100x系列微控制器是一款基于ARM Cortex-M0+内核的芯片，它具备丰富的功能特性，包括但不限于： 1. **功能模块**：这系列微控制器集成了多种功能模块，如时钟系统、工作模式、通用IO端口、中断控制器和复位控制，以满足不同应用需求。 2. **时钟系统**：时钟系统是微控制器的核心部分，负责提供精确的时间基准，确保处理器和其他模块的正常工作。 3. **工作模式**：芯片支持多种工作模式，例如正常运行模式、低功耗模式等，以适应不同应用场景下的能效要求。 4. **通用IO端口**：这些端口可以灵活配置，用于输入或输出，支持与外部设备交互。 5. **中断控制器**：中断控制器处理来自硬件和软件的中断请求，允许微控制器快速响应外部事件。 6. **复位控制**：复位机制确保微控制器在异常情况下能够恢复到已知的初始状态。手册强调，尽管泰为电子提供样本程序和开发环境，但用户仍需自行承担基于这些信息进行开发的风险。泰为电子不对可能侵犯的第三方知识产权或由此产生的任何损失承担责任。此外，产品设计不适用于高风险领域，如医疗、航空航天、核能等，使用于这些领域的责任由用户自负。为了确保设备的可靠性和安全性，用户应当在设计中实施冗余、保护措施以及故障检测策略，以降低半导体器件固有的故障风险。泰为电子的这一声明旨在明确用户在使用其产品时应承担的职责和潜在风险，同时也为用户提供了全面了解和正确使用TMF100x系列微控制器的指南。

   
TMF100x 系列用户手册  Page 16 of 705 
2.5.1  软件同步启动 ................................................................................................................ 459 
2.5.2  软件同步停止 ................................................................................................................ 460 
2.5.3  软件同步清零 ................................................................................................................ 460 
2.6  硬件同步 .................................................................................................................................... 460 
2.6.1  硬件同步启动 ................................................................................................................ 460 
2.6.2  硬件同步停止 ................................................................................................................ 460 
2.6.3  硬件同步清零 ................................................................................................................ 461 
2.6.4  硬件同步捕获输入 ........................................................................................................ 461 
2.6.5  硬件同步计数 ................................................................................................................ 462 
2.7  缓存功能 .................................................................................................................................... 463 
2.7.1  缓存传送时间点 ............................................................................................................ 464 
2.7.2  通用周期基准值缓存传送时间点 ................................................................................ 464 
2.7.3  通用比较基准值缓存传送时间点 ................................................................................ 464 
2.7.4  捕获输入值缓存传送时间点 ........................................................................................ 464 
2.7.5  清零动作时缓存传送 .................................................................................................... 464 
2.8  通用 PWM 输出 ......................................................................................................................... 465 
2.8.1 PWM 展频输出............................................................................................................... 465 
2.8.2  独立 PWM 输出............................................................................................................. 465 
2.8.3  互补 PWM 输出............................................................................................................. 466 
2.8.4  多相 PWM 输出............................................................................................................. 468 
2.9  正交编码计数 ............................................................................................................................ 470 
2.9.1  位置计数模式 ................................................................................................................ 470 
2.9.2  公转模式 ........................................................................................................................ 473 
2.10  周期间隔响应 .......................................................................................................................... 476 
2.11  保护机制 .................................................................................................................................. 476 
2.12  中断说明 .................................................................................................................................. 477 
2.12.1  计数比较匹配中断 ...................................................................................................... 477 
2.12.2  计数周期匹配中断 ...................................................................................................... 477 
2.12.3  死区时间错误中断 ...................................................................................................... 477 
2.13 DMA .......................................................................................................................................... 478 
2.14  刹车保护 .................................................................................................................................. 478 
2.14.1  端口刹车与软件刹车 .................................................................................................. 478 
2.14.2  深度休眠模式自动刹车 .............................................................................................. 479 
2.14.3  输出电平同高同低刹车 .............................................................................................. 479 
2.14.4 VC  刹车........................................................................................................................ 479 
2.15  内部互连 .................................................................................................................................. 481 
2.15.1  中断触发输出 .............................................................................................................. 481 
2.15.2 AOS  触发 ..................................................................................................................... 482 
2.15.3  端口触发  TRIGA-TRIGD .......................................................................................... 483 
2.15.4  比较输出  VC  与  Advanced Timer  互连 .................................................................. 483 
2.15.5 UART  与  Advanced Timer  互连 ................................................................................ 483 
3  寄存器描述 ............................................................................................................................................ 484 

   
TMF100x 系列用户手册  Page 17 of 705 
3.1  通用计数基准值寄存器  (TIMx_CNTER) ............................................................................... 486 
3.2  通用周期基准值寄存器（TIMx_PERAR） ............................................................................ 486 
3.3  通用周期缓存寄存器（TIMx_PERBR） ................................................................................ 487 
3.4  通用比较基准值寄存器（TIMx_GCMAR-GCMDR） .......................................................... 487 
3.5  专用比较基准值寄存器（TIMx_SCMAR-SCMBR） ............................................................ 488 
3.6  死区时间基准值寄存器（TIMx_DTUAR- DTDAR） ........................................................... 488 
3.7  通用控制寄存器（TIMx_GCONR） ....................................................................................... 489 
3.8  中断控制寄存器（TIMx_ICONR） ......................................................................................... 491 
3.9  端口控制寄存器（TIMx_PCONR） ........................................................................................ 493 
3.10  缓存控制寄存器（TIMx_BCONR） ..................................................................................... 496 
3.11  死区控制寄存器（TIMx_DCONR） ..................................................................................... 497 
3.12  滤波控制寄存器（TIMx_FCONR） ...................................................................................... 498 
3.13  有效周期寄存器（TIMx_VPERR） ...................................................................................... 500 
3.14  状态标志寄存器（TIMx_STFLR） ....................................................................................... 501 
3.15  硬件启动事件选择寄存器（TIMx_HSTAR） ...................................................................... 503 
3.16  硬件停止事件选择寄存器（TIMx_HSTPR） ....................................................................... 505 
3.17  硬件清零事件选择寄存器（TIMx_HCELR） ...................................................................... 507 
3.18  硬件捕获 A 事件选择寄存器（TIMx_HCPAR） ................................................................. 509 
3.19  硬件捕获 B 事件选择寄存器（TIMx_HCPBR） ................................................................. 511 
3.20  硬件递加事件选择寄存器（TIMx_HCUPR） ...................................................................... 513 
3.21  硬件递减事件选择寄存器（TIMx_HCDOR） ..................................................................... 515 
3.22  软件同步启动寄存器（TIMx_SSTAR） ............................................................................... 517 
3.23  软件同步停止寄存器（TIMx_SSTPR） ............................................................................... 518 
3.24  软件同步清零寄存器（TIMx_SCLRR） .............................................................................. 519 
3.25  中断标志寄存器（TIMx_IFR） ............................................................................................. 520 
3.26  中断标志清除寄存器（TIMx_ICLR） .................................................................................. 522 
3.27  展频及中断触发选择（TIMx_CR） ...................................................................................... 523 
3.28 AOS 选择控制寄存器（TIMx_AOSSR） .............................................................................. 525 
3.29 AOS 选择控制寄存器标志清除（TIMx_AOSCL） .............................................................. 526 
3.30  端口刹车控制寄存器（TIMx_PTBKS） ............................................................................... 527 
3.31  端口触发控制寄存器（TIMx_TTRIG） ............................................................................... 528 
3.32 AOS  触发控制寄存器（TIMx_ITRIG） ................................................................................ 529 
3.33  端口刹车极性控制寄存器（TIMx_PTBKP） ....................................................................... 530 
看门狗定时器（WDT） ................................................................................................................................... 531 
1 WDT  简介 .............................................................................................................................................. 531 
2 WDT  功能描述 ...................................................................................................................................... 532 
2.1 WDT 溢出后产生中断 ............................................................................................................... 532 
2.2 WDT 溢出后产生复位 ............................................................................................................... 532 
3 WDT  寄存器描述 .................................................................................................................................. 534 
3.1 WDT  清除控制寄存器（WDT_RST） .................................................................................... 534 
3.2 WDT_CON  寄存器 .................................................................................................................... 535 

   
TMF100x 系列用户手册  Page 18 of 705 
通用同步异步收发器（UART） ...................................................................................................................... 536 
1  概述 ........................................................................................................................................................ 536 
2  功能框图 ................................................................................................................................................ 537 
3  工作模式 ................................................................................................................................................ 538 
3.1 Mode0（同步模式，半双工） .................................................................................................. 538 
3.1.1  发送数据 ........................................................................................................................ 538 
3.1.2  接收数据 ........................................................................................................................ 538 
3.2 Mode1（异步模式，全双工） .................................................................................................. 539 
3.2.1  发送数据 ........................................................................................................................ 539 
3.2.2  接收数据 ........................................................................................................................ 540 
3.3 Mode2（异步模式，全双工） .................................................................................................. 540 
3.3.1  发送数据 ........................................................................................................................ 540 
3.3.2  接收数据 ........................................................................................................................ 541 
3.4 Mode3（异步模式，全双工） .................................................................................................. 541 
3.4.1  发送数据 ........................................................................................................................ 541 
3.4.2  接收数据 ........................................................................................................................ 542 
4  波特率编程 ............................................................................................................................................ 543 
4.1 Mode0 .......................................................................................................................................... 543 
4.2 Mode1/3 ....................................................................................................................................... 543 
4.3 Mode2 .......................................................................................................................................... 547 
5  传输数据结构 ........................................................................................................................................ 548 
6  帧错误检测 ............................................................................................................................................ 548 
7  多机通讯 ................................................................................................................................................ 549 
7.1  自动地址识别 ............................................................................................................................ 549 
7.2  给定地址 .................................................................................................................................... 549 
7.3  广播地址 .................................................................................................................................... 550 
7.4  举例 ............................................................................................................................................ 550 
8 DMAC 硬件握手 .................................................................................................................................... 550 
9  硬件流控 ................................................................................................................................................ 551 
9.1 nRTS 流控 ................................................................................................................................... 551 
9.2 CTS 流控 ..................................................................................................................................... 551 
10  收发端缓存 .......................................................................................................................................... 553 
10.1  接收缓存 .................................................................................................................................. 553 
10.2  发送缓存 .................................................................................................................................. 554 
11  寄存器 .................................................................................................................................................. 555 
11.1  数据寄存器（UARTx_SBUF） .............................................................................................. 555 
11.2  控制寄存器（UARTx_SCON） ............................................................................................. 556 
11.3  地址寄存器（UARTx_SADDR） .......................................................................................... 557 
11.4  地址掩码寄存器（UARTx_SADEN）................................................................................... 557 
11.5  标志位寄存器（UARTx_ISR） .............................................................................................. 558 
11.6  标志位清除寄存器（UARTx_ICR） ..................................................................................... 559 

   
TMF100x 系列用户手册  Page 19 of 705 
11.7  波特率寄存器（UARTx_SCNT） .......................................................................................... 559 
循环冗余校验（CRC） .................................................................................................................................... 560 
1  概述 ........................................................................................................................................................ 560 
2  功能框图 ................................................................................................................................................ 560 
3  功能描述 ................................................................................................................................................ 560 
4  寄存器 .................................................................................................................................................... 560 
4.1  控制寄存器（CRC_CR） ......................................................................................................... 561 
4.2  结果寄存器（CRC_RESULT） ................................................................................................ 562 
4.3  数据寄存器（CRC_DATA） .................................................................................................... 562 
5  软件基本操作 ........................................................................................................................................ 564 
5.1 CRC16 编码模式 ........................................................................................................................ 564 
5.2 CRC16 检验模式 ........................................................................................................................ 564 
5.3 CRC32 编码模式 ........................................................................................................................ 564 
5.4 CRC32 检验模式 ........................................................................................................................ 565 
随机数发生器（RNG）.................................................................................................................................... 566 
1  概述 ........................................................................................................................................................ 566 
2  功能框图 ................................................................................................................................................ 566 
3  功能描述 ................................................................................................................................................ 566 
4  寄存器 .................................................................................................................................................... 567 
4.1  控制寄存器（RNG_CR） ........................................................................................................ 567 
4.2  模式寄存器（RNG_MODE） .................................................................................................. 568 
4.3  数据寄存器 0（RNG_DATA0） .............................................................................................. 569 
4.4  数据寄存器 1（RNG_DATA1） .............................................................................................. 569 
5  软件基本操作 ........................................................................................................................................ 570 
5.1  生成 64bits 随机数的操作流程（上电第一次） ..................................................................... 570 
5.2  生成 64bits 随机数的操作流程（非上电第一次生成） ......................................................... 571 
高级加密标准模块（AES） ............................................................................................................................. 572 
1  功能定义 ................................................................................................................................................ 572 
1.1 AES 算法简述 ............................................................................................................................. 572 
1.2 AES 模块功能描述 ..................................................................................................................... 574 
2  模块寄存器说明 .................................................................................................................................... 575 
2.1  控制寄存器（AES_CR） ......................................................................................................... 575 
2.2  数据寄存器（AES_Data） ....................................................................................................... 576 
2.3  密钥寄存器（AES_Key） ........................................................................................................ 577 
3  异常机制 ................................................................................................................................................ 578 
4  本模块操作说明 .................................................................................................................................... 579 
4.1 IP 操作的共同点 ......................................................................................................................... 579 
4.2  加密操作流程 ............................................................................................................................ 579 
4.3  解密操作流程 ............................................................................................................................ 579 

   
TMF100x 系列用户手册  Page 20 of 705 
4.4  数据示例 .................................................................................................................................... 580 
5  运行时间说明 ........................................................................................................................................ 581 
模数转换器（ADC） ........................................................................................................................................ 582 
1  模块简介 ................................................................................................................................................ 582 
2 
ADC
框图 ................................................................................................................................................. 583 
3  转换时序及转换速度 ............................................................................................................................ 584 
4  单次转换模式 ........................................................................................................................................ 585 
5  扫描转换模式
 ........................................................................................................................................ 587 
5.1  顺序扫描转换模式 .................................................................................................................... 587 
5.2  插队扫描转换模式 .................................................................................................................... 589 
5.3  扫描转换触发 DMA 读取 ......................................................................................................... 592 
6  连续转换累加模式 ................................................................................................................................ 594 
7 ADC 转换外部触发源 ........................................................................................................................... 597 
8 ADC 转换结果比较 ............................................................................................................................... 598 
9 ADC 中断 ................................................................................................................................................ 599 
10  使用温度传感器测量环境温度 .......................................................................................................... 600 
11 ADC  模块寄存器 ................................................................................................................................. 602 
11.1 ADC  基本配置寄存器 0（ADC_CR0）................................................................................. 604 
11.2 ADC  基本配置寄存器 1（ADC_CR1）................................................................................. 606 
11.3 ADC  顺序扫描转换通道配置寄存器 0（ADC_SQR0） ...................................................... 608 
11.4 ADC  顺序扫描转换通道配置寄存器 1（ADC_SQR1） ...................................................... 609 
11.5 ADC  顺序扫描转换通道配置寄存器 2（ADC_SQR2） ...................................................... 610 
11.6 ADC  插队扫描转换通道配置寄存器（ADC_JQR） ............................................................ 611 
11.7 ADC  顺序扫描转换通道 x 转换结果（ADC_SqrResult0 - 15） .......................................... 611 
11.8 ADC  插队扫描转换通道 x 转换结果（ADC_JqrResult0 - 3） ............................................. 612 
11.9 ADC  转换结果（ADC_Result） ............................................................................................. 612 
11.10 ADC  转换结果累加值（ADC_ResultAcc） ........................................................................ 613 
11.11 ADC  比较上阈值（ADC_HT） ............................................................................................ 613 
11.12 ADC  比较下阈值（ADC_LT） ............................................................................................ 614 
11.13 ADC  中断标志寄存器（ADC_IFR） ................................................................................... 615 
11.14 ADC  中断清除寄存器（ADC_ICR） .................................................................................. 616 
11.15 ADC  单次转换或顺序扫描转换外部中断触发源配置 ....................................................... 617 
11.16 ADC  插队扫描转换外部中断触发源配置寄存器（ADC_ExtTrigger1） .......................... 619 
11.17 ADC  单次转换启动控制寄存器（ADC_SglStart） ............................................................ 621 
11.18 ADC  顺序扫描转换启动控制寄存器（ADC_SqrStart） .................................................... 621 
11.19 ADC  插队扫描转换启动控制寄存器（ADC_JqrStart） ..................................................... 622 
模拟比较器（VC） ........................................................................................................................................... 623 
1  模拟电压比较器  VC  简介 ................................................................................................................... 623 
2  电压比较器框架图 ................................................................................................................................ 624 
3  建立/响应时间 ....................................................................................................................................... 624 