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1.认识TivaC系列(基于TM4C123)微控制器
1.1TivaC系列概述
TivaC系列微控制器是德州仪器（TexasInstruments,TI）推出的一系列高性能、低功耗的32位微控制器。基于ARMCortex-M4内核，TivaC系列提供了丰富的外设和强大的处理能力，适用于各种嵌入式系统应用，如工业控制、消费电子、医疗设备和物联网（IoT）设备。TM4C123是TivaC系列中的一个重要型号，广泛应用于各种开发项目中。
1.1.1主要特点
高性能ARMCortex-M4内核：运行频率高达80MHz，支持单精度浮点运算单元（FPU）和DSP指令集。
丰富的外设：包括UART、I2C、SPI、CAN、ADC、DAC、PWM、定时器、GPIO等。
低功耗：多种低功耗模式，适用于电池供电的应用。
大容量存储：高达256KB的闪存和32KB的SRAM。
强大的开发工具支持：包括CodeComposerStudio(CCS)和TI的TivaWare库。
1.1.2应用领域
工业控制：电机控制、传感器数据采集和处理。
消费电子：智能家居、可穿戴设备、家电控制。
医疗设备：医疗监测、数据采集和处理。
物联网设备：无线通信、数据传输和处理。
1.2TM4C123系列微控制器
1.2.1内核架构
TM4C123微控制器基于ARMCortex-M4内核，该内核是一个高性能的32位RISC处理器，具有以下主要特点：
高性能：支持Thumb-2指令集，提供高效的代码执行。
单精度浮点运算单元(FPU)：支持复杂的数学运算，适用于需要高精度计算的应用。
DSP指令集：支持数字信号处理，适用于音视频处理和通信应用。
嵌套向量中断控制器(NVIC)：支持多达96个中断源，具有灵活的中断优先级和嵌套机制。
1.2.2存储器
TM4C123系列微控制器提供了丰富的存储资源，包括闪存和SRAM：
闪存：最大256KB，用于存储程序代码和常量数据。
SRAM：最大32KB，用于存储运行时数据。
1.2.3时钟系统
TM4C123的时钟系统非常灵活，支持多种时钟源和配置：
主时钟源：外部晶振（通常为16MHz）或内部RC振荡器（16MHz）。
系统时钟：通过PLL（锁相环）可以将主时钟源倍频到80MHz。
低频时钟源：内部低频RC振荡器（32.768kHz）或外部低频晶振（32.768kHz）。
1.2.4电源管理
TM4C123系列微控制器支持多种电源管理模式，以降低功耗：
正常模式：全速运行，所有外设和时钟源启用。
低功耗模式：包括LPM0到LPM4，根据应用场景选择合适的功耗模式。
深度睡眠模式：关闭大部分时钟源和外设，仅保留必要的功能。
1.3开发环境和工具
1.3.1CodeComposerStudio(CCS)
CodeComposerStudio(CCS)是TI提供的集成开发环境（IDE），支持TivaC系列微控制器的开发。CCS提供了强大的调试工具、代码编辑器和项目管理功能。
1.3.2TivaWare库
TivaWare库是TI提供的一组API和驱动程序，用于简化TivaC系列微控制器的开发。TivaWare库包括以下主要部分：
初始化函数：用于初始化微控制器和外设。
外设驱动：支持各种外设的配置和操作。
示例代码：提供了丰富的示例代码，帮助开发者快速上手。
1.3.3开发板
TI提供了多种开发板，以便开发者进行原型设计和测试。常见的开发板包括：
TivaCLaunchPad：低成本开发板，集成了USB仿真器和调试接口。
EK-TM4C123GXL：功能更强大的开发板，支持更多的外设和接口。
1.4硬件接口
1.4.1通用输入输出(GPIO)
GPIO是TivaC系列微控制器中最基本的外设之一，用于与外部设备进行数字通信。
1.4.1.1GPIO基本配置
#includestdint.h
#includestdbool.h
#includeinc/hw_memmap.h
#includeinc/hw_types.h
#includedriverlib/sysctl.h
#includedriverlib/gpio.h
//初始化GPIO
voidinit_gpio(void){
//使能GPIO端口A的时钟
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_