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TM4C123内核介绍
内核架构
ARMCortex-M4内核
TM4C123系列单片机基于ARMCortex-M4内核，这是ARM公司推出的一种高性能、低功耗的嵌入式处理器内核。Cortex-M4内核专为实时应用设计，具有以下特点：
高性能：最高主频可达80MHz，内核支持硬件乘法和除法，具有单周期乘法和可选的单周期除法功能。
低功耗：在运行模式下，功耗非常低，适用于电池供电的应用。
实时性能：具有快速中断响应和低中断延迟，支持嵌套向量中断控制器（NVIC）。
浮点运算：内置单精度浮点运算单元（FPU），支持IEEE754标准的浮点运算。
内存保护：支持内存保护单元（MPU），可以提高系统的安全性和可靠性。
调试功能：支持多种调试接口，如JTAG和SWD，便于开发和调试。
内核寄存器
Cortex-M4内核包含多个寄存器，这些寄存器用于存储指令、数据和状态信息。主要寄存器包括：
通用寄存器：R0至R12，用于存储数据和地址。
程序计数器：PC（R15），用于存储下一条指令的地址。
链接寄存器：LR（R14），用于存储子程序返回地址。
堆栈指针：SP（R13），用于指向当前堆栈的顶部。
程序状态寄存器：APSR（ApplicationProgramStatusRegister）、IPSR（InterruptProgramStatusRegister）、EPSR（ExecutionProgramStatusRegister），用于存储处理器的状态信息。
控制寄存器：CPSR（CurrentProgramStatusRegister），用于控制处理器的工作模式和中断状态。
内存保护单元寄存器：MPU寄存器，用于配置内存保护功能。
内核模式和异常处理
Cortex-M4内核支持多种工作模式，包括线程模式和处理模式。线程模式用于正常程序执行，处理模式用于处理异常和中断。
异常处理
异常处理是Cortex-M4内核的重要特性，包括以下几种异常类型：
复位：系统初始化时触发的异常。
未定义指令：执行不支持的指令时触发的异常。
硬故障：无法处理的严重错误，如非法访问内存。
内存管理故障：MPU检测到非法访问内存时触发的异常。
总线故障：访问不存在的地址或未对齐的地址时触发的异常。
使用故障：执行特定指令时触发的异常，如除零错误。
调试监视：调试器插入断点时触发的异常。
系统服务请求：软件中断，用于调用操作系统服务。
系统滴答定时器：定期触发的中断，用于操作系统时钟管理。
外部中断：外部设备请求中断时触发的异常。
异常处理流程
异常处理流程包括以下几个步骤：
异常检测：内核检测到异常或中断发生。
异常向量表：内核从异常向量表中获取异常处理程序的地址。
保存上下文：内核保存当前寄存器的状态。
执行异常处理程序：内核跳转到异常处理程序的地址，执行相应的处理代码。
恢复上下文：异常处理程序执行完毕后，内核恢复保存的寄存器状态。
返回正常执行：内核返回到异常发生前的指令位置，继续执行程序。
内核时钟和电源管理
时钟系统
TM4C123系列单片机的时钟系统非常灵活，支持多种时钟源：
内部时钟源：包括主振荡器（16MHz）、内部RC振荡器（16MHz）和低频RC振荡器（32.768kHz）。
外部时钟源：可以通过外部晶振（如16MHz晶振）或外部时钟信号（如外部32.768kHz晶振）提供时钟源。
PLL：锁相环（PLL）可以将时钟源频率倍频到更高的频率，最高可达80MHz。
电源管理
TM4C123系列单片机提供了多种电源管理模式，以降低功耗：
正常运行模式：最高性能，但功耗较高。
低功耗模式：包括LPM0至LPM4，每种模式都有不同的功耗和性能特点。
停止模式：关闭大部分外设和时钟，进入最低功耗状态。
内核调试接口
TM4C123系列单片机支持多种调试接口，包括：
JTAG：联合测试行动组（JointTestActionGroup）接口，用于硬件测试和调试。
SWD：串行线调试（SerialWireDebug）接口，占用较少引脚，适合空间受限的应用。
内核配置
异常向量表配置
异常向量表是Cortex-M4内核处理异常和中断的关键部分。在TM4C123系列单片机中，异常向量表通常位于闪存的起始地址0x0000.0000。异常向量表的配置如下：
//异常向量表
void(*constvectors[])(void)__attribute__((section(.isr_vector)))={
//初始堆栈指针
(void(*)())0
//复位处理函数
ResetISR,
//