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14.项目实战案例分析
在这一节中，我们将通过几个具体的项目案例来深入分析如何在TivaC系列单片机（基于TM4C123）上实现复杂功能。这些案例将涵盖各种应用场景，包括数据采集、电机控制、通信协议实现等。通过这些案例，读者将能够更好地理解和掌握TivaC系列单片机的开发技巧和实践经验。
14.1数据采集系统
数据采集系统是嵌入式系统中常见的应用之一。它通常涉及从传感器读取数据，进行处理，然后将结果发送到上位机或其他设备。我们将使用TM4C123单片机来实现一个简单的数据采集系统，该系统将读取温度和湿度传感器的数据，并通过UART串口将数据发送到上位机。
14.1.1硬件连接
首先，我们需要连接温度和湿度传感器（例如DHT11）到TM4C123单片机。DHT11是一种常见的温湿度传感器，其连接方式如下：
VCC连接到单片机的3.3V电源
GND连接到单片机的GND
DATA连接到单片机的GPIO端口（例如PF0）
UART串口连接如下：
TX连接到上位机的RX
RX连接到上位机的TX
GND连接到上位机的GND
14.1.2软件实现
接下来，我们将编写代码实现数据采集和UART通信功能。
14.1.2.1初始化GPIO和UART
在开始数据采集之前，我们需要初始化GPIO和UART模块。以下代码示例展示了如何初始化PF0作为DHT11的数据引脚，以及初始化UART0用于与上位机通信。
//包含必要的头文件
#includestdint.h
#includestdbool.h
#includeinc/hw_memmap.h
#includeinc/hw_types.h
#includedriverlib/sysctl.h
#includedriverlib/gpio.h
#includedriverlib/uart.h
//定义引脚
#defineDHT11_PINGPIO_PIN_0
#defineDHT11_PORTGPIO_PORTF_BASE
//定义UART
#defineUART_BASEUART0_BASE
#defineUART_BAUD9600
//初始化GPIO和UART
voidsetup(){
//设置系统时钟为50MHz
SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4|SYSCTL_USE_PLL|SYSCTL_OSC_MAIN|SYSCTL_XTAL_16MHZ);
//初始化PF0作为DHT11数据引脚
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
while(!SysCtlPeripheralReady(SYSCTL_PERIPH_GPIOF)){}
GPIOPinTypeGPIOInput(DHT11_PORT,DHT11_PIN);
//初始化UART0
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
while(!SysCtlPeripheralReady(SYSCTL_PERIPH_UART0)){}
while(!SysCtlPeripheralReady(SYSCTL_PERIPH_GPIOA)){}
GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);
UARTConfigSetExpClk(UART_BASE,SysCtlClockGet(),UART_BAUD,(UART_CONFIG_WLEN_8|UART_CONFIG_STOP_ONE|UART_CONFIG_PAR_NONE));
}
//主函数
intmain(){
setup();
//主循环
while(1){
//读取温湿度数据
floattemperature,humidity;