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TM4C123G处理器架构与工作原理

处理器核心

ARMCortex-M4核心

TM4C123G系列微控制器基于ARMCortex-M4核心，这是一种高性能的32位RISC处理器。Cortex-M4核心集成了许多高级特性，使其适用于各种高性能嵌入式应用，特别是在需要实时处理和低功耗的情况下。以下是一些关键特性：

高性能：最高可达80MHz的时钟频率，提供100DMIPS的处理能力。

浮点处理：集成单精度浮点单元，支持高效的浮点运算。

低功耗：多种低功耗模式，包括睡眠、深度睡眠和待机模式。

内存保护单元（MPU）：提供内存保护功能，增强系统的安全性。

嵌套向量中断控制器（NVIC）：支持优先级中断和快速中断响应。

调试功能：集成JTAG和SWD调试接口，支持单步调试、断点设置等。

内存结构

TM4C123G处理器的内存结构包括多种类型的存储器，每种存储器都有其特定的功能和用途。以下是一些主要的内存类型：

Flash存储器：用于存储程序代码和常量数据。容量通常在256KB到1MB之间。

SRAM存储器：用于存储运行时数据。容量通常在32KB到256KB之间。

系统存储器：用于存储系统启动代码和一些关键的系统数据。

外设寄存器：用于控制和配置外设功能，如GPIO、UART、I2C等。

示例代码：读取和写入Flash存储器

#includestdint.h

#includestdbool.h

#includetm4c123gh6pm.h

voidFlash_Write(uint32_taddress,uint32_tdata){

//使能Flash控制模块

SYSCTL_RCGCFFlash_RCGCF=SYSCTL_RCGC_F=1;

//等待Flash控制模块准备好

while((SYSCTL_RCGCFSYSCTL_RCGC_F)==0){

//无操作

}

//使能Flash写保护

FLASH_FMPPE0=0

FLASH_FMPPE1=0

FLASH_FMPPE2=0

FLASH_FMPPE3=0

//使能写操作

FLASH_FMA=address;//设置要写入的地址

FLASH_FMD=data;//设置要写入的数据

FLASH_FMC=FLASH_FMC_WR|(18);//写入命令

}

uint32_tFlash_Read(uint32_taddress){

//使能Flash控制模块

SYSCTL_RCGCFFlash_RCGCF=SYSCTL_RCGC_F=1;

//等待Flash控制模块准备好

while((SYSCTL_RCGCFSYSCTL_RCGC_F)==0){

//无操作

}

//读取Flash数据

return(*(uint32_t*)address);

}

intmain(){

//示例：将数据0入Flash地址0

Flash_Write(00;

//读取Flash地址0数据

uint32_tdata=Flash_Read(0;

//检查读取的数据是否正确

if(data==0{

//数据正确

}else{

//数据错误

}

return0;

}

代码解释

Flash_Write函数：该函数用于将数据写入Flash存储器。

SYSCTL_RCGCF：使能Flash控制模块。

FLASH_FMA：设置要写入的地址。

FLASH_FMD：设置要写入的数据。

FLASH_FMC：写入命令。

Flash_Read函数：该函数用于从Flash存储器读取数据。

SYSCTL_RCGCF：使能Flash控制模块。

*(uint32_t*)ad