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5.嵌入式C语言编程
嵌入式C语言编程是TivaC系列微控制器开发的核心内容。与标准C语言相比，嵌入式C语言在编写代码时需要考虑更多的硬件相关因素，如内存管理、中断处理、外设控制等。本节将详细介绍如何在TivaC系列微控制器上使用嵌入式C语言进行编程，包括基本概念、编程环境设置、常用库函数、硬件控制和中断处理等方面。
5.1编程环境设置
在开始嵌入式C语言编程之前，首先需要设置合适的开发环境。TivaC系列微控制器常用的开发环境包括CodeComposerStudio(CCS)和EclipseIDE。这里我们以CodeComposerStudio(CCS)为例，介绍如何设置开发环境。
安装CodeComposerStudio(CCS)
下载CCS安装包并安装。可以从TexasInstruments官网下载最新版本的CCS。
安装过程中选择合适的安装路径，并确保安装所需的依赖项。
创建新项目
打开CCS，选择File-New-CCSProject。
在项目类型中选择EmptyProject，然后选择目标设备（例如TM4C123GXL）。
选择项目保存路径，点击Finish完成项目创建。
配置项目
右键点击项目，选择Properties。
在C/C++Build-Settings-ToolSettings中配置编译器选项，例如优化级别、编译器版本等。
在Linker-General中配置链接器脚本文件（例如tm4c123gxl.ld）。
在Debug-Debugger中配置调试器，选择合适的JTAG或SWD接口。
编写和编译代码
在项目中创建main.c文件，编写嵌入式C语言代码。
点击BuildProject按钮，编译项目并生成可执行文件。
5.2基本概念
在嵌入式C语言编程中，有一些基本概念需要了解，这些概念将帮助你更好地理解和编写代码。
内存管理
静态内存：在编译时分配，通常用于全局变量和静态变量。
动态内存：在运行时分配，可以通过malloc和free函数进行管理。
栈内存：用于函数调用时的局部变量，由编译器自动管理。
外设寄存器
外设寄存器是控制外设的关键，通过读写寄存器可以实现对外设的配置和操作。
寄存器通常定义在头文件中，例如tm4c123gh6pm.h。
中断处理
中断是嵌入式系统的重要特性，用于处理外部事件或内部定时器。
中断服务例程(ISR)是处理中断的函数，需要在特定的地址进行注册。
5.3常用库函数
TivaC系列微控制器提供了丰富的库函数，这些库函数简化了外设的配置和操作。以下是一些常用的库函数及其用法。
GPIO库函数
初始化GPIO：
//初始化GPIO端口
voidGPIO_Init(void){
//使能GPIO端口时钟
SYSCTL_RCGC2_R|=SYSCTL_RCGC2_GPIOF;
while((SYSCTL_PRGPIO_RSYSCTL_PRGPIO_R2)==0){
//等待时钟稳定
}
//配置PF0为输出
GPIO_PORTF_DIR_R|=GPIO_PIN_0;
//配置PF0的输出为下拉
GPIO_PORTF_DR2R_R|=GPIO_PIN_0;
GPIO_PORTF_DEN_R|=GPIO_PIN_0;
}
控制GPIO：
//控制LED
voidLED_On(void){
GPIO_PORTF_DATA_R|=GPIO_PIN_0;
}
voidLED_Off(void){
GPIO_PORTF_DATA_R=~GPIO_PIN_0;
}
UART库函数
初始化UART：
//初始化UART0
voidUART0_Init(void){
//使能UART0时钟
SYSCTL_RCGCUART_R|=SYSCTL_RCGCUART_R0;
while((SYSCTL_PRUART_RSYSCTL_PRUART_R0)==0){
//等待时钟稳定
}
//使能GPIO端口时钟
SYSCTL_RCGC2_R|=SYSCTL_RCGC2_GPIOA;
while((SYSCTL_PRGPIO_RSYSCTL_PRGPIO_R0)==0){
//等待时钟稳