[TM4]TM4C123G使用笔记

1|0[TM4]TM4C123G使用笔记

TI的板子真让人头大😓甚至重装了两遍KEIL5

如何用keil5新建工程可以参考如下博客:

https://blog.csdn.net/D_XingGuang/article/details/89390211?spm=1001.2014.3001.5506

记得在榔头里的C/C++勾选C99 Mode和GNU extensions,不然一大堆报错

下面主要是常用外设的使用

1|1GPIO

1|0常用函数

void SysCtlPeripheralEnable(uint32_t ui32Peripheral)

  • 功能:使能外设时钟
  • 参数:uint32_t ui32Peripheral:需要使能的外设,在本文中需要使能的外设为GPIO(例如SYSCTL_PERIPH_GPIOF)
  • 说明:从使能操作开始到完成需要经过五个时钟周期,在此期间不可访问外设,否则会出现总线错误。

void GPIOPinTypeGPIOOutput(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

  • 功能:配置引脚为输出模式

  • 参数:参见下面例程

void GPIODirModeSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins,uint32_t ui32PinIO)

  • 功能:设置引脚模式

  • 参数:

    #define GPIO_DIR_MODE_IN 0x00000000 // Pin is a GPIO input #define GPIO_DIR_MODE_OUT 0x00000001 // Pin is a GPIO output #define GPIO_DIR_MODE_HW 0x00000002 // Pin is a peripheral function

void GPIOPadConfigSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins,uint32_t ui32Strength, uint32_t ui32PadType)

  • 功能:设置引脚PAD

  • 参数:ui32Strength:输出驱动强度,正常设为2MA;ui32PadType:设置上下拉推挽开漏等

    //输出驱动强度 GPIO_STRENGTH_2MA GPIO_STRENGTH_4MA GPIO_STRENGTH_8MA GPIO_STRENGTH_8MA_SC GPIO_STRENGTH_6MA GPIO_STRENGTH_10MA GPIO_STRENGTH_12MA //模式 GPIO_PIN_TYPE_STD // 推挽 GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU // 弱上拉 GPIO_PIN_TYPE_STD_WPD // 弱下拉 GPIO_PIN_TYPE_OD // 开漏 GPIO_PIN_TYPE_ANALOG // 模拟 GPIO_PIN_TYPE_WAKE_HIGH GPIO_PIN_TYPE_WAKE_LOW
  • 注:该函数一般与上面的void GPIODirModeSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins,uint32_t ui32PinIO)函数连用

void GPIOPinWrite(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins, uint8_t ui8Val)

  • 功能:写入高低电平

  • 参数:ui8Val:低电平为0,高电平为引脚名(这个很特别,在读取电平也是一样的道理)

  • 说明:例如GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2);表示Pin1和Pin2输出高电平。若引脚被设置为输入,则向该引脚输出是无效的。

int32_t GPIOPinRead(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

  • 功能:读取电平
  • 返回值:低电平为0,高电平为引脚名

1|0例程:

#include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include "inc/hw_gpio.h" #include "driverlib/gpio.h" #include "driverlib/pin_map.h" #include "inc/hw_memmap.h" #include "driverlib/sysctl.h" int main() { // 使能外设时钟 SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); // 设置输出引脚 GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1); GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2); GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3); // 设置输入引脚 GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_DIR_MODE_IN); // 设置为输入 GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU); // 上拉输入 while(1) { if(GPIOPinRead(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4) == GPIO_PIN_4) // 读取高电平,即按键没有被按下 { GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); } else // 按键按下 { GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2); } } }

1|2外部中断

1|0常用函数

void GPIOIntTypeSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins, uint32_t ui32IntType)

  • 功能:设置引脚中断的触发条件
  • 参数:
GPIO_FALLING_EDGE // sets detection to edge and trigger to falling GPIO_RISING_EDGE // sets detection to edge and trigger to rising GPIO_BOTH_EDGES // sets detection to both edges GPIO_LOW_LEVEL // sets detection to low level GPIO_HIGH_LEVEL // sets detection to high level

void GPIOIntRegister(uint32_t ui32Port, void (*pfnIntHandler)(void))

  • 功能:注册中断回调函数
  • 参数:自定义的中断回调函数名称

void GPIOIntEnable(uint32_t ui32Port, uint32_t ui32IntFlags)

  • 功能:使能GPIO端口中断
  • 参数:ui32IntFlags:
GPIO_INT_PIN_x GPIO_INT_DMA

void IntEnable(uint32_t ui32Interrupt)

  • 功能:使能中断外设
  • 参数:如 INT_GPIOx 等

void IntMasterEnable(void)

  • 功能:使能处理器中断

uint32_t GPIOIntStatus(uint32_t ui32Port, bool bMasked)

  • 功能:读取中断状态
  • 参数:bMasked:指定返回被屏蔽的中断状态(true)还是原始的中断状态(false)
  • 说明:被屏蔽的中断状态:就是只返回在GPIOIntEnable函数里被使能的ui32IntFlags的中断状态,其他的被屏蔽。

void GPIOIntClear(uint32_t ui32Port, uint32_t ui32IntFlags)

  • 功能:清除指定中断源标志
  • 说明:发生中断后,对应的中断标志位置1,进入中断服务函数,在服务函数中务必清除中断标志,否则程序将不停地进入中断服务函数

1|0例程

#include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include "inc/hw_gpio.h" #include "inc/hw_ints.h" #include "driverlib/gpio.h" #include "driverlib/pin_map.h" #include "inc/hw_memmap.h" #include "driverlib/sysctl.h" #include "driverlib/interrupt.h" void GPIOFIntHandler(void); void GPIO_Init() { SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); // 设置LED的IO引脚 GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_1, GPIO_DIR_MODE_OUT); GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_1, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD); // 初始化LED GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_1, 0); } void GPIO_Init_IT() { //使能外设 SysCtlPeripheralEnable( SYSCTL_PERIPH_GPIOF); //配置GPIOF_PIN_4为输入 GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_DIR_MODE_IN); //设置GPIOF_PIN_4为推挽上拉输出,驱动强度小点就可以 GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU); //设置为下降沿触发 GPIOIntTypeSet( GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_FALLING_EDGE); //注册中断回调函数 GPIOIntRegister( GPIO_PORTF_BASE,GPIOFIntHandler); //三个函数用来开启中断 GPIOIntEnable( GPIO_PORTF_BASE, GPIO_INT_PIN_4); IntEnable(INT_GPIOF); IntMasterEnable(); } int main() { // 时钟设置 SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ | SYSCTL_OSC_MAIN); GPIO_Init(); GPIO_Init_IT(); while(1) { } } void GPIOFIntHandler(void) { // 读取中断状态 uint32_t GPIOF_IT_FLAG = GPIOIntStatus(GPIO_PORTF_BASE, true); static int keyFlag; // 清除标志位 GPIOIntClear(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_INT_PIN_4); // 如果是PIN4触发中断 if((GPIOF_IT_FLAG & GPIO_PIN_4) == GPIO_PIN_4) { keyFlag++; } // 改变灯的颜色 switch(keyFlag % 3) { case 0: GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_1); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, 0); break; case 1: GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, 0); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, 0); break; case 2: GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, 0); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_3); break; } }

1|3Pulse Width Modulator(PWM)

与STM32相似,TM4C的PWM利用定时器实现,但TM4C的PWM模块中有自带的定时器,不需要像STM32那样使用定时器外设。

类比STM32,TM4C的分频系数相当于PSC,Period相当于ARR,Width相当于CCRx,PWM频率的计算公式为:

Frequency=线40MHzPeriod

占空比的计算公式为:

Duty=Width+1Period

观察PWM结构框图能知道,TM4C的PWM外设包含两个PWM模块,每个模块有4个PWM Generator,每个PWM Generator控制两个PWM信号的产生。同一个PWM Generator产生的两个PWM信号的Period是相同的,但Width可以不同。

下面的表格十分重要,编程时需要一一对照查表。

image

1|0TM4C中PWM的配置过程

1、使能PWM时钟 SysCtlPeripheralEnable()

2、使能被复用引脚的时钟 SysCtlPeripheralEnable()

3、使能引脚复用PWM功能 GPIOPinTypePWM()

4、将PWM信号分配到合适的引脚上 GPIOPinConfigure()

5、使能PWM时钟,设置PWM分频器为4分频(PWM时钟源为10M) SysCtlPWMClockSet();

6、配置为向下计数,参数立即更新模式 PWMGenConfigure()

7、设置周期时间(定时器计数范围) PWMGenPeriodSet()

8、设置信号0占空比25%,信号1占空比75% PWMPulseWidthSet()

9、启动PWM发生器的定时器 PWMGenEnable()

10、使能PWM输出 PWMOutputState()

1|0常用函数

void SysCtlPWMClockSet(uint32_t ui32Config)

  • 功能:设置分频系数
  • 参数:
//***************************************************************************** // // The following are values that can be passed to the SysCtlPWMClockSet() API // as the ui32Config parameter, and can be returned by the SysCtlPWMClockGet() // API. // //***************************************************************************** #define SYSCTL_PWMDIV_1 0x00000000 // PWM clock is processor clock /1 #define SYSCTL_PWMDIV_2 0x00100000 // PWM clock is processor clock /2 #define SYSCTL_PWMDIV_4 0x00120000 // PWM clock is processor clock /4 #define SYSCTL_PWMDIV_8 0x00140000 // PWM clock is processor clock /8 #define SYSCTL_PWMDIV_16 0x00160000 // PWM clock is processor clock /16 #define SYSCTL_PWMDIV_32 0x00180000 // PWM clock is processor clock /32 #define SYSCTL_PWMDIV_64 0x001A0000 // PWM clock is processor clock /64

void GPIOPinTypePWM(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

  • 功能:为引脚分配PWM信号

void GPIOPinConfigure(uint32_t ui32PinConfig)

  • 功能:使能GPIO引脚复用
  • 参数:GPIO_Pxx_xxxx(xx引脚的xxxx功能)

void PWMGenConfigure(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Gen,uint32_t ui32Config)

  • 功能:配置PWM Generator
  • 参数:ui32Config:PWM寄存器的计数方式

void PWMGenPeriodSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Gen,uint32_t ui32Period)

  • 功能:设置PWM Generator的Period

void PWMPulseWidthSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32PWMOut,uint32_t ui32Width)

  • 功能:设置PWM Output的Width

void PWMOutputState(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32PWMOutBits,bool bEnable)

  • 功能:使能PWM Output

void PWMGenEnable(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Gen)

  • 功能:使能PWM Generator

1|0例程

#include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include "inc/hw_gpio.h" #include "inc/hw_ints.h" #include "driverlib/gpio.h" #include "driverlib/pwm.h" #include "driverlib/pin_map.h" #include "inc/hw_memmap.h" #include "driverlib/sysctl.h" #include "driverlib/interrupt.h" #define Delay_ms(n); SysCtlDelay(n*(SysCtlClockGet()/3000)); void PWM_Init() { // 因为设置了时钟总线是40MHz,所以在这里分一下频设置为4分频,那么PWM时钟就是10MHz SysCtlPWMClockSet(SYSCTL_PWMDIV_4); // 使能时钟 SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_PWM1); //使能PWM模块1时钟 SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); //使能GPIOF时钟 // 分配pwm信号 GPIOPinTypePWM(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_2); GPIOPinTypePWM(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_3); // 使能引脚复用 GPIOPinConfigure(GPIO_PF2_M1PWM6); //PF2->PWM模块1信号6 GPIOPinConfigure(GPIO_PF3_M1PWM7); //PF3->PWM模块1信号7 // 配置PWM发生器 // 模块1->发生器3->上下计数,不同步 PWMGenConfigure(PWM1_BASE,PWM_GEN_3,PWM_GEN_MODE_UP_DOWN|PWM_GEN_MODE_NO_SYNC); //配置PWM周期,此时PWM输出频率为10M/2k = 50000Hz。计数器为16位,故第三个参数不能超过65535 PWMGenPeriodSet(PWM1_BASE,PWM_GEN_3,2000); //配置PWM占空比为1% PWMPulseWidthSet(PWM1_BASE,PWM_OUT_6,PWMGenPeriodGet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3)*0.01 - 1); PWMPulseWidthSet(PWM1_BASE,PWM_OUT_7,PWMGenPeriodGet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3)*0.01 - 1); //使能PWM模块1输出 PWMOutputState(PWM1_BASE,PWM_OUT_6_BIT,true); PWMOutputState(PWM1_BASE,PWM_OUT_7_BIT,true); //使能PWM发生器 PWMGenEnable(PWM1_BASE,PWM_GEN_3); } void PWM_Set_Duty(uint32_t ui32Base,uint32_t ui32PWMOut,float duty) { uint32_t ui32Gen; uint32_t ui32OutBits; switch(ui32PWMOut) { case PWM_OUT_0: ui32Gen=PWM_GEN_0,ui32OutBits=PWM_OUT_0_BIT; break; case PWM_OUT_1: ui32Gen=PWM_GEN_0,ui32OutBits=PWM_OUT_1_BIT; break; case PWM_OUT_2: ui32Gen=PWM_GEN_1,ui32OutBits=PWM_OUT_2_BIT; break; case PWM_OUT_3: ui32Gen=PWM_GEN_1,ui32OutBits=PWM_OUT_3_BIT; break; case PWM_OUT_4: ui32Gen=PWM_GEN_2,ui32OutBits=PWM_OUT_4_BIT; break; case PWM_OUT_5: ui32Gen=PWM_GEN_2,ui32OutBits=PWM_OUT_5_BIT; break; case PWM_OUT_6: ui32Gen=PWM_GEN_3,ui32OutBits=PWM_OUT_6_BIT; break; case PWM_OUT_7: ui32Gen=PWM_GEN_3,ui32OutBits=PWM_OUT_7_BIT; break; } //配置占空比 PWMPulseWidthSet(ui32Base, ui32PWMOut, PWMGenPeriodGet(ui32Base, ui32Gen)*duty - 1); PWMOutputState(ui32Base, ui32OutBits, true); //使能发生器模块 PWMGenEnable(ui32Base, ui32Gen); } int main() { float duty1=0.1,duty2=0.9; float d=0.01; // 步长 // 设置时钟总线频率为40MHz SysCtlClockSet( SYSCTL_SYSDIV_5|SYSCTL_USE_PLL|SYSCTL_XTAL_16MHZ|SYSCTL_OSC_MAIN); PWM_Init(); while(1) { PWM_Set_Duty(PWM1_BASE,PWM_OUT_6,duty1); PWM_Set_Duty(PWM1_BASE,PWM_OUT_7,duty2); Delay_ms(10); duty1+=d; duty2-=d; if(duty1>=0.95 && duty2<=0.05) d=-0.01; else if(duty2>=0.95 && duty1<=0.05) d=0.01; } }

1|4Universal Asynchronous Receivers/Transmitters (UARTs)

和STM32F4的大差不差,但是比F4多一个硬件FIFO。

先对FIFO做一个简要的说明吧,全称为First In First Out,就是先进先出。想象一个水管,用手堵住一个口,然后往另一个口装水,装满了就把手拿掉,先进入的水就会先出来,其中水管的作用就相当于FIFO。所以FIFO实际上起到了一个缓存区的作用。FIFO的大小也有规定,比如一个16x8的FIFO,表示其容量为16个8位数据,就是说他最多可以装16个字节,超过16个字节就满了,同时还要触发中断。

TM4C的FIFO深度可以编程控制,支持1/8,1/4,1/2,3/4,7/8的深度,比如说我给FIFO设置为1/2深度,则FIFO中数据字节数超过16x1/2=8时就会产生一个中断。

通过下面TM4C的UART模块结构图,我们可以发现FIFO最大深度为16个字节,TX、RX各有一个FIFO
image

参考下图DataSheet的说明,TM4C的FIFO在上电后应该不会自动启动,需要代码里手动配置。如果不配置FIFO的话其相当于一个字节深度,跟STM32的DR寄存器差不多,装一个字节产生一个中断。
image
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具体的UART操作逻辑和STM32差不太多,就不细说了。

1|0常用函数

void GPIOPinTypeUART(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

  • 功能:给引脚分配UART信号

void UARTClockSourceSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Source)

  • 功能:为UART设置波特率时钟源
  • 参数:ui32Base为串口基地址,ui32Source为串口的波特时钟源一般为UART_CLOCK_PIOSC是16MHz

void UARTStdioConfig(uint32_t ui32PortNum, uint32_t ui32Baud, uint32_t ui32SrcClock)

  • 功能:配置串口参数
  • 参数:PortNum:0~7,代表UARTx;Baud:波特率,比如115200;SrcClock:如果你上面波特率时钟源设置的是UART_CLOCK_PIOSC,那么SrcClock就是16000000

void UARTprintf(const char *pcString, ...)

  • 功能:printf

void UARTConfigSetExpClk(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32UARTClk,uint32_t ui32Baud, uint32_t ui32Config)

  • 功能:配置串口参数
  • 参数:ui32UARTClk为提供给UART的时钟频率,通过SysCtlClockGet()函数可以得到,通过ui32Config来配置串口的字长,校验位,停止位

void UARTCharPut(uint32_t ui32Base, unsigned char ucData)

  • 功能:输出
  • 说明:等待FIFO中有数据再发送,即阻塞式输出

int32_t UARTCharGet(uint32_t ui32Base)

  • 说明:同上,阻塞式读取

bool UARTCharPutNonBlocking(uint32_t ui32Base, unsigned char ucData)

  • 返回值:若TX的FIFO已满,直接返回false而不在那循环等待
  • 说明:非阻塞式输出

int32_t UARTCharGetNonBlocking(uint32_t ui32Base)

  • 说明:同上,非阻塞式读取,若RX的FIFO为空,直接返回False

void UARTFIFOEnable(uint32_t ui32Base)

  • 功能:使能FIFO

void UARTFIFOLevelSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32TxLevel,uint32_t ui32RxLevel)

  • 功能:设置FIFO深度

void UARTIntEnable(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32IntFlags)

  • 功能:使能串口中断
  • 参数:ui32IntFlags:UART_INT_RX/TX

void UARTIntRegister(uint32_t ui32Base, void (*pfnHandler)(void))

  • 功能:注册串口中断回调函数

void IntPrioritySet(uint32_t ui32Interrupt, uint8_t ui8Priority)

  • 功能:设置中断优先级
  • 参数:ui32Interrupt为中断外设,如INT_UARTx,ui8Priority为中断优先级从0x0到0xE0,0x0优先级最高

uint32_t UARTIntStatus(uint32_t ui32Base, bool bMasked)

  • 功能:读取UART中断状态
  • 参考GPIOIntStatus

void UARTIntClear(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32IntFlags)

  • 功能:清除上个函数读取到的标志位

bool UARTCharsAvail(uint32_t ui32Base)

  • 功能:判断FIFO是否有数据存在
  • 返回值:有为true,无为false

void UARTEnable(uint32_t ui32Base)

  • 功能:使能串口

1|0例程

注:

  • 该例程需要导入utils文件夹中的uartstdio.c,并设置包含utils文件夹。
  • 需要将uartstdio.c中126行的static uint32_t g_ui32Base改成自己的串口
#include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include <string.h> #include "inc/tm4c123gh6pm.h" //Register Definitions #include "inc/hw_memmap.h" #include "inc/hw_types.h" #include "driverlib/sysctl.h" #include "driverlib/interrupt.h" #include "driverlib/gpio.h" #include "driverlib/uart.h" #include "uartstdio.h" #include "driverlib/systick.h" #include "driverlib/pin_map.h" #define delay_ms(n); SysCtlDelay(n*(SysCtlClockGet()/3000)); char rxBuffer[256]; void UARTIntHandler(void) { uint32_t ui32Status; ui32Status = UARTIntStatus(UART1_BASE, true); //get interrupt status static int32_t cnt; UARTIntClear(UART1_BASE, ui32Status); //clear the asserted interrupts while(UARTCharsAvail(UART1_BASE)) //loop while there are chars { rxBuffer[cnt++] = UARTCharGetNonBlocking(UART1_BASE); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2); //blink LED delay_ms(0.1); GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); //turn off LED } cnt = 0; UARTprintf("%s\r\n", rxBuffer); memset(rxBuffer, 0x00, sizeof(rxBuffer)); } void UART1_Init() { //使能外设 SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART1); //配置复用功能 GPIOPinConfigure(GPIO_PB0_U1RX); GPIOPinConfigure(GPIO_PB1_U1TX); //分配UART信号 GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1); //串口参数设置 UARTClockSourceSet(UART1_BASE, UART_CLOCK_PIOSC); //使用16MHz内部高精度振荡器(PIOSC)作为UART模块时钟 UARTStdioConfig(1,115200, 16000000); //UART编号、波特率、UART时钟频率(频率要和上一行设的一致) //FIFO配置, UARTFIFOLevelSet(UART1_BASE,UART_FIFO_TX4_8,UART_FIFO_RX2_8); //FIFO填入4Byte时触发中断 UARTFIFOEnable(UART1_BASE); //中断使能 IntMasterEnable(); //enable processor interrupts IntEnable(INT_UART1); //enable the UART interrupt UARTIntEnable(UART1_BASE, UART_INT_RX); //注册中断服务函数 UARTIntRegister(UART1_BASE,UARTIntHandler); UARTEnable(UART1_BASE); } int main(void) { SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN | SYSCTL_XTAL_16MHZ); SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB); //LED配置 SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); //enable GPIO port for LED GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2); //enable pin for LED PF2 UART1_Init(); UARTprintf("Enter Text: \n"); while (1) //let interrupt handler do the UART echo function { ; } }

后面再准备详细研究一下TM4C的UART

1|5General-Purpose Timers

TM4C有两种定时器,一种是16/32bit,另一种是32/64bit,两种定时器各有六个;对于一个16/32bit定时器来说,其可以拆分成两个16位定时器A和B工作,也可以组装成一个32位定时器工作。

1|0常用函数

void SysCtlPeripheralEnable(uint32_t ui32Peripheral)

  • 功能:使能外设
  • 参数:ui32Peripheral如果为16/32bit的定时器就是TIMER,如果是32/64bit的定时器就是WTIMER。

void TimerConfigure(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Config)

  • 功能:设置定时器模式

  • 说明:

  • 如果在定时器不拆分的情况下,可以将ui32Config设置为以下模式之一:

    TIMER_CFG_ONE_SHOT – 单次减计数模式 TIMER_CFG_ONE_SHOT_UP – 单次加计数模式 TIMER_CFG_PERIODIC – 连续减计数模式 TIMER_CFG_PERIODIC_UP – 连续加计数模式 TIMER_CFG_RTC – 实时时钟模式

    如果将定时器拆分的话则将ui32Config设置为TIMER_CFG_SPLIT_PAIR(分裂为一对)然后与以下模式进行或运算:

    TIMER_CFG_A_ONE_SHOT – 定时器A单次减计数 TIMER_CFG_A_ONE_SHOT_UP –定时器A单次加计数 TIMER_CFG_A_PERIODIC – 定时器A连续减计数 TIMER_CFG_A_PERIODIC_UP – 定时器A连续加计数 TIMER_CFG_B_ONE_SHOT – 定时器B单次减计数 TIMER_CFG_B_ONE_SHOT_UP –定时器B单次加计数 TIMER_CFG_B_PERIODIC – 定时器B连续减计数 TIMER_CFG_B_PERIODIC_UP – 定时器B连续加计数

void TimerLoadSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Timer, uint32_t ui32Value)

  • 功能:配置定时器频率

  • 参数:ui32Base为定时器基地址,ui32Timer有TIMER_A,TIMER_B和TIMER_BOTH(单独A,单独B,AB都用)三种选择,在定时器拆分的情况下用哪个就设置哪个,在不拆分的情况下就设置为TIMER_A(对于其他函数也是,如果在级联的情况下还需要选择,那默认为选择TIMER_A),ui32Value为定时器加载值,一般来说定时器频率为N,那么定时器加载值=SysCtlClockGet()/N-1,即根据自己的定时器频率即可得定时器加载值。

    此函数适用于16bit,32bit的定时器,即适用于16/32bit的定时器拆分与级联,32/64bit定时器的拆分三种情况,对于64bit的定时器,即32/64bit定时器的级联使用TimerLoadSet64

void TimerIntRegister(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Timer,void (*pfnHandler)(void))

  • 功能:为定时器中断注册中断回调函数

void TimerIntEnable(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32IntFlags)

  • 功能:使能定时器中断
  • 参数:ui32Base为定时器基地址,ui32IntFlags为中断模式,在定时器状态下一般设置为TIMER_TIMB_TIMEOUT或TIMER_TIMA_TIMEOUT

void TimerEnable(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Timer)

  • 功能:使能定时器
  • 参数:ui32Base为定时器基地址,ui32Timer也是有TIMER_A,TIMER_B和TIMER_BOTH三种

1|0例程

#include <stdint.h> #include <stdbool.h> #include <string.h> #include "inc/tm4c123gh6pm.h" #include "inc/hw_memmap.h" #include "inc/hw_types.h" #include "driverlib/sysctl.h" #include "driverlib/interrupt.h" #include "driverlib/gpio.h" #include "driverlib/uart.h" #include "driverlib/timer.h" #include "uartstdio.h" #include "driverlib/systick.h" #include "driverlib/pin_map.h" #define delay_ms(n); SysCtlDelay(n*(SysCtlClockGet()/3000)); void TIM_IRQHandler(void); void wTIM_IRQHandler(void); void TIM_Init() { uint32_t freq = 1000; // 使能定时器TIMER0,16/32bit SysCtlPeripheralEnable( SYSCTL_PERIPH_TIMER0); // 配置定时器,将定时器拆分,并配置拆分后的定时器A为周期性计数 TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_SPLIT_PAIR | TIMER_CFG_A_PERIODIC_UP); // 设置定时器A装载值,因为要1ms进一次中断,所以1ms=1/1000,所以重装载值为SysCtlClockGet()/1000-1 TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_A,SysCtlClockGet()/freq - 1); // 为定时器A注册中断函数 TimerIntRegister(TIMER0_BASE, TIMER_A, TIM_IRQHandler); // 使能Timer0的定时器A为超时中断 TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT); // 设置中断优先级 IntPrioritySet(INT_TIMER0A, 0); // 使能中断 IntEnable(INT_TIMER0A); IntMasterEnable(); // 使能定时器 TimerEnable( TIMER0_BASE, TIMER_A); } // 32/64bit定时器级联 void wTIM_Init() { uint64_t freq = 1000; SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_WTIMER0); // 设置不拆分并且周期计数 TimerConfigure(WTIMER0_BASE, TIMER_CFG_PERIODIC_UP); TimerLoadSet64(WTIMER0_BASE, SysCtlClockGet() / freq - 1); // 级联的情况下默认都是设置定时器A TimerIntEnable(WTIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT); TimerIntRegister(WTIMER0_BASE, TIMER_A, wTIM_IRQHandler); IntPrioritySet(INT_WTIMER0A, 1); // 中断使能 IntEnable(INT_WTIMER0A); IntMasterEnable(); TimerEnable(WTIMER0_BASE, TIMER_A); } void GPIO_Init() { SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_DIR_MODE_OUT); GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD); // GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, GPIO_DIR_MODE_OUT); // GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD); } int main(void) { SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN | SYSCTL_XTAL_16MHZ); GPIO_Init(); // TIM_Init(); wTIM_Init(); while (1) // Let interrupt handler do the UART echo function { ; } } void TIM_IRQHandler() { static uint32_t time_count; static int flag; // 读取定时器中断状态 uint32_t status = TimerIntStatus(TIMER0_BASE, true); // 清除中断标志位 TimerIntClear(TIMER0_BASE, status); // 1ms进一次中断 time_count++; // 1s进入一次 if(time_count==1000) { time_count=0; flag++; if(flag % 2 == 1) { GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2); } else { GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); } } } void wTIM_IRQHandler() { static uint32_t time_count; static int flag; uint32_t status = TimerIntStatus( WTIMER0_BASE, true); TimerIntClear(WTIMER0_BASE, status); time_count++; if(time_count == 1000) { time_count = 0; flag++; if(flag % 2 == 1) { GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2); } else { GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); } } }

1|6Quadrature Encoder Interface (QEI)

简单的说,就是TM4自带的编码器外设,能读取电机编码器并且测速以及读取位置(好用捏😋)

以下是DataSheet里的解释:(懒得翻译了,凑合着看吧)

image

可以发现,QEI有四个中断来源(有几个看不太懂什么意思,就不细说了)

芝士结构框图:
image

API函数就自己翻手册吧,没啥好说的

1|0例子

QEI初始化函数:

void QEI_Init(void) { const uint32_t MaxPos = 4000; // 使能外设 SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_QEI0); while(!SysCtlPeripheralReady(SYSCTL_PERIPH_QEI0)){} SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_QEI1); while(!SysCtlPeripheralReady(SYSCTL_PERIPH_QEI1)); SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOC); SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOD); SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); // Unlock PD7 HWREG(GPIO_PORTD_BASE + GPIO_O_LOCK) = GPIO_LOCK_KEY; HWREG(GPIO_PORTD_BASE + GPIO_O_CR) |= 0x80; HWREG(GPIO_PORTD_BASE + GPIO_O_LOCK) = 0x00; // QEI1: PC5, PC6 GPIOPinConfigure(GPIO_PC5_PHA1); GPIOPinTypeQEI(GPIO_PORTC_BASE , GPIO_PIN_5); GPIOPinConfigure(GPIO_PC6_PHB1); GPIOPinTypeQEI(GPIO_PORTC_BASE , GPIO_PIN_6); QEIConfigure(QEI1_BASE, (QEI_CONFIG_CAPTURE_A_B | QEI_CONFIG_RESET_IDX |QEI_CONFIG_QUADRATURE | QEI_CONFIG_NO_SWAP), MaxPos - 1); QEIVelocityConfigure(QEI1_BASE, QEI_VELDIV_1, SysCtlClockGet()/100); QEIVelocityEnable(QEI1_BASE); QEIEnable(QEI1_BASE); // QEI2: PD6, PD7 GPIOPinConfigure(GPIO_PD6_PHA0); GPIOPinTypeQEI(GPIO_PORTD_BASE , GPIO_PIN_6); GPIOPinConfigure(GPIO_PD7_PHB0); GPIOPinTypeQEI(GPIO_PORTD_BASE , GPIO_PIN_7); QEIConfigure(QEI0_BASE, (QEI_CONFIG_CAPTURE_A_B | QEI_CONFIG_RESET_IDX |QEI_CONFIG_QUADRATURE | QEI_CONFIG_NO_SWAP), MaxPos - 1); QEIVelocityConfigure(QEI0_BASE, QEI_VELDIV_1, SysCtlClockGet()/100); QEIVelocityEnable(QEI0_BASE); QEIEnable(QEI0_BASE); }

读取速度:

polarR = -1 * QEIDirectionGet(QEI1_BASE); velocityR = polarR * QEIVelocityGet(QEI1_BASE); polarL = 1 * QEIDirectionGet(QEI0_BASE); velocityL = polarL * QEIVelocityGet(QEI0_BASE); UARTprintf("R:%d, L:%d\n", velocityR, velocityL);

读取位置:

posL = QEIPositionGet(QEI0_BASE); UARTprintf("PosL:%d\n", posL);

__EOF__

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