【文章內(nèi)容簡介】 邊沿時間捕獲功能16位PWM模式? 簡單的PWM模式，對PWM信號輸出的取反可由軟件編程決定? 兼容ARM FiRM的看門狗定時器32位向下計數(shù)器，帶可編程的裝載寄存器? 帶使能功能的獨立看門狗時鐘? 帶中斷屏蔽功能的可編程中斷產(chǎn)生邏輯? 軟件跑飛時可鎖定寄存器以提供保護? 帶使能/禁能的復位產(chǎn)生邏輯? 在調(diào)試的時候，當控制器發(fā)出CPU暫停標志時，用戶可以設定暫停定時器的周期D. 同步串行接口（SSI）? 主機或者從機方式運作? 可編程控制的時鐘位速率和預分頻? 獨立的發(fā)送和接收FIFO，8X16位寬的深度? 可編程控制的接口，可與Freescale的SPI接口，MICROWIRE或者TI器件的同步串行接口相連? 可編程決定數(shù)據(jù)幀大小，范圍為4到16位? 內(nèi)部循環(huán)自檢模式可用于診斷/調(diào)試E. UART? 2個完全可編程的16C550type UART，? 帶有獨立的16x8發(fā)送（TX）以及16x12接收（RX）FIFO，可減輕CPU中斷服務的負擔? 可編程的波特率產(chǎn)生器，并帶有分頻器? 可編程設置FIFO長度，包括1字節(jié)深度的操作，以提供傳統(tǒng)的雙緩沖接口。? FIFO 觸發(fā)水平可設為1/8, 1/4, 1/2, 3/4 和 7/8? 標準異步通信位：開始位、停止位、奇偶位? 無效起始位檢測? 行中止的產(chǎn)生和檢測F. ADC? 獨立和差分輸入配置? 用作單端輸入時有4個10位的通道（輸入）? 采樣速率為500,000 次/秒? 靈活、可配置的模數(shù)轉(zhuǎn)換? 4個可編程的采樣轉(zhuǎn)換序列，1到8個入口長，每個序列均帶有相應的轉(zhuǎn)換結(jié)果FIFO? 每個序列都可以由軟件或者內(nèi)部事件（定時器，模擬比較器， PWM 或GPIO）觸發(fā)? 片上溫度傳感器G． GPIO? 高達132個GPIO，具體數(shù)目取決于配置? 輸入/輸出可承受5V? 中斷產(chǎn)生可編程為邊沿觸發(fā)或電平檢測? 在讀和寫操作中通過地址線進行位屏蔽? 可啟動一個ADC采樣序列? GPIO端口配置的可編程控制? 弱上拉或下拉電阻? 2mA、4mA和8mA端口驅(qū)動? 8mA驅(qū)動的斜率控制? 開漏使能? 數(shù)字輸入使能H． 靈活的復位源? 上電復位? 復位管腳有效? 掉電（BOR）檢測器向系統(tǒng)發(fā)出電源下降的警報? 軟件復位? 看門狗定時器復位I． 其他特性? 6個復位源? 可編程的時鐘源控制? 可對單個外設的時鐘進行選通以節(jié)省功耗? 遵循IEEE （TAP）控制器? 通過JTAG和串行線接口進行調(diào)試訪問? 完整的JTAG邊界掃描J． 工業(yè)范圍內(nèi)遵循RoHS標準的48腳LQFP封裝 ARM CortexM3處理器內(nèi)核 ARM CortexM3處理器為高性能、低成本的平臺提供一個滿足小存儲要求解決方案（minimal memoryimplementation）、簡化管腳數(shù)、以及低功耗三方面要求的內(nèi)核，與此同時，它還提供出色的計算性能和優(yōu)越的系統(tǒng)中斷響應能力。特性包括：? 緊湊的內(nèi)核? Thumb2指令集，在通常與8位和16位設備相關的存儲容量中，特別是在微控制器級應用的幾千字節(jié)存儲量中，提供ARM內(nèi)核所期望的高性能。? 高速的應用通過Harvard結(jié)構(gòu)執(zhí)行，以獨立的指令和數(shù)據(jù)總線為特征。? 優(yōu)越的中斷處理能力，通過執(zhí)行寄存器操作來實現(xiàn)，這些寄存器操作在處理硬件中斷時使用。? 存儲器保護單元（MPU）為復雜的應用提供特權操作模式。? 從 ARM7? 處理器系列中移植過來，以獲得更好的性能和電源效率。? 功能齊全的調(diào)試解決方案：? 串行線JTAG調(diào)試端口 （SWJDP）? Flash 修補和斷點（FPB）單元，用于實現(xiàn)斷點操作? 數(shù)據(jù)觀察點和觸發(fā)（DWT）單元，用于執(zhí)行觀察點、觸發(fā)源和系統(tǒng)性能分析? 儀表跟蹤宏單元（ITM），用于支持printf 型調(diào)試? 跟蹤端口接口單元（TPIU）用作跟蹤端口分析儀的橋接LM3S811微控制器基于CortexM3內(nèi)核，為注重成本的嵌入式微控制器應用，如工廠自動化與控制、工業(yè)控制電源設備、樓宇自動化和步進電機提供了高性能的32位運算能力。LM3S811的結(jié)構(gòu)框圖如下：圖21 中斷 ARM CortexM3 處理器和嵌套向量中斷控制器(NVIC)將區(qū)分所有異常的優(yōu)先等級并對其進行處理。所有異常都在處理器模式中處理。在出現(xiàn)異常時，處理器的狀態(tài)將被自動存儲到堆棧中，并在中斷服務程序(ISR)結(jié)束時自動從堆棧中恢復。取出向量和保存狀態(tài)是同時進行的，這樣便提高了進入中斷的效率。處理器還支持末尾連鎖（tailchaining），這使處理器無需保存和恢復狀態(tài)便可執(zhí)行連續(xù)的(backtoback)中斷。軟件可在7個異常（系統(tǒng)處理程序）以及26個中斷上設置8個優(yōu)先級。系統(tǒng)處理程序的優(yōu)先級是通過NVIC系統(tǒng)處理程序優(yōu)先級寄存器來設置的。中斷是通過NVIC中斷設置使能寄存器來使能的，并且由NVIC中斷優(yōu)先級寄存器來區(qū)分其優(yōu)先等級。你還可以把優(yōu)先級劃分為占先優(yōu)先級和次要優(yōu)先級兩組。用戶可設置的最高優(yōu)先級(0)在內(nèi)部看作是優(yōu)先級4，僅次于復位、NMI以及硬件故障。注意：0是所有可調(diào)整優(yōu)先級的默認優(yōu)先級。如果你將兩個或更多的中斷指定為相同的優(yōu)先級，那么它們的硬件優(yōu)先級（位置編號越高優(yōu)先級越低）就決定了處理器激活中斷的順序。例如，如果GPIO端口A和GPIO端口B都為優(yōu)先級1，那么GPIO端口A的優(yōu)先級更高。常見的異常類型可歸納如下：表21中斷向量表如下：表22系統(tǒng)控制決定了器件的全部操作。 它提供有關器件的信息，控制器件和各個外設的時鐘，并處理復位檢測和報告.復位源控制器有6個復位源：1. 外部復位輸入管腳（RST）有效，見“RST管腳有效” 在 50頁。2. 上電復位（POR），見“上電復位（POR）” 在 51頁。3. 內(nèi)部掉電（BOR）檢測器，見“掉電復位（BOR）” 在 51頁。4. 軟件啟動的復位（利用軟件復位寄存器），見“軟件復位” 在 52頁。5. 違反看門狗定時器復位條件，見“看門狗定時器復位” 在 52頁。6. 內(nèi)部低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器輸出復位之后，復位原因（RESC）寄存器中的對應位置位。 該寄存器中的位具有“粘著特性（sticky）”，在經(jīng)過多個復位序列之后仍能保持其狀態(tài)，外部復位除外。外部復位之后， RESC寄存器中的其它所有位清零。主振蕩器供外部復位和上電復位使用；內(nèi)部振蕩器供內(nèi)部復位和時鐘驗證電路等內(nèi)部處理使用。上電復位（POR）上電復位（POR）電路檢測電源電壓（VDD）的上升，并在檢測到電壓上升時產(chǎn)生片內(nèi)復位脈沖。為使用片內(nèi)電路， RST輸入需要通過一個上拉電阻（1K～10K ?）連接到電源（VDD）。在片內(nèi)上電復位脈沖結(jié)束時，器件必須正工作在指定的工作參數(shù)范圍內(nèi)。 指定的工作參數(shù)包括電源電壓、頻率、溫度等等。 如果在POR結(jié)束時不滿足工作條件，則Stellaris174?？刂破鞑荒苷_工作。此時，必須使用外部電路將復位時間延長。 RST輸入可以和下圖所示電路一起使用。圖22R1和C1定義了上電延時。 R2電阻緩解RST輸入的任何泄漏。 C1在電源關斷時通過二極管（D1）快速放電。上電復位序列如下：1. 控制器等待后來的外部復位（RST）或內(nèi)部POR變?yōu)闊o效。2. 在復位無效之后，必須允許晶體主振蕩器穩(wěn)定下來，控制器內(nèi)部有一個主振蕩器計數(shù)器對穩(wěn)定所需時間（1530ms）進行計數(shù)。 在此期間，控制器其余部分的內(nèi)部復位保持有效。3. 內(nèi)部復位釋放，內(nèi)核讀取并加載初始堆棧指針、初始程序計數(shù)器以及程序計數(shù)器指定的第1條指令，然后開始執(zhí)行。內(nèi)部POR只在控制器最初上電時有效。注意: 上電復位也復位JTAG控制器。 外部復位不能復位JTAG控制器掉電復位（BOR）當輸入電壓下降導致內(nèi)部掉電檢測器有效時，能將控制器復位。 該復位特性最初是禁止的，可通過軟件使能。系統(tǒng)提供的掉電檢測電路在電源（VDD）降至低于掉電閾值電壓（VBTH）時觸發(fā)。 該電路是為了防止邏輯電路和外設在脫離電源電壓（VDD）電壓或非LDO電壓下工作時產(chǎn)生不正確操作。 如果檢測到掉電條件，系統(tǒng)可產(chǎn)生控制器中斷或系統(tǒng)復位。 BOR電路有一個數(shù)字濾波器，防止與噪音相關的中斷條件檢測。 這個特性可以選擇性地使能。掉電復位利用上電和掉電復位控制（PBORCTL）寄存器進行控制。 PBORCTL寄存器的BORIOR位必須置位，以便出現(xiàn)掉電條件時觸發(fā)一次復位。掉電復位序列如下：1. 當VDD降至低于VBTH時，設置內(nèi)部BOR條件。2. 如果PBORCTL寄存器中的BORWT位置位且BORIOR沒有被置位，則BOR條件再次重新采樣，在BORTIM特定的延時后，確定原來的條件是否由噪聲產(chǎn)生。 如果BOR條件不符合第二個時間，則不會采取更多的操作。3. 如果BOR條件存在，內(nèi)部復位就有效。4. 內(nèi)部復位釋放，控制器讀取并加載初始堆棧指針、初始程序計數(shù)器以及程序計數(shù)器指定的第1條指令，然后開始執(zhí)行。5. 內(nèi)部BOR條件在500181。s之后復位，以防止另一個BOR條件在軟件有機會調(diào)查最初掉電原因之前被設置。軟件復位軟件可復位特定的外設或產(chǎn)生整個系統(tǒng)的復位。外設可以單獨由軟件通過控制每個外設復位信號的3個寄存器（見SRCRn寄存器）來復位。 如果寄存器中與外設對應的位置位，則相應的外設被復位。 復位寄存器的編碼與外設和片內(nèi)功能的時鐘門控的編碼是一致的（。 注：用于指定單元所有時鐘的所有復位信號在軟件啟動復位時有效。整個系統(tǒng)可以由軟件通過置位CortexM3應用中斷和復位控制寄存器的SYSRESETREQ位來復位，這可以將包括內(nèi)核在內(nèi)的整個系統(tǒng)復位。 軟件啟動的系統(tǒng)復位序列如下：1. 軟件系統(tǒng)復位通過寫ARM CortexM3應用中斷和復位控制寄存器的SYSRESETREQ位來啟動。2. 內(nèi)部復位有效。3. 內(nèi)部復位釋放，控制器從存儲器加載初始堆棧指針、初始程序計數(shù)器以及程序計數(shù)器指定的第1條指令，然后開始執(zhí)行。看門狗定時器復位看門狗定時器模塊的功能是防止系統(tǒng)掛起（hang）。 看門狗定時器可配置成在第一次溢出（timeout）時向控制器產(chǎn)生中斷，在第二次溢出（time out）時產(chǎn)生復位信號。在第一次溢出事件之后，將看門狗定時器裝載（WDTLOAD）寄存器的值重裝入32位計數(shù)器，定時器從該值繼續(xù)遞減計數(shù)。 如果在第一次溢出中斷清除之前定時器再次遞減計數(shù)到零，并且復位信號已使能，則看門狗定時器將其復位信號發(fā)送到系統(tǒng)。 看門狗定時器復位序列如下：1. 看門狗定時器第二次溢出時不需要被服務。2. 內(nèi)部復位有效。3. 內(nèi)部復位釋放，控制器從存儲器加載初始堆棧指針、初始程序計數(shù)器以及程序計數(shù)器指定的第1條指令，然后開始執(zhí)行。LM3S811微控制器帶有8 KB的bitbanded SRAM和64 KB的Flash存儲器。Flash控制器提供了一個友好的用戶接口，使Flash編程成為一項簡單的任務。在Flash存儲器中可應用Flash保護，以2KB塊大小為單位。FLASH框圖如下：圖23SRAM存儲器Stellaris174。為了減少讀－修改－寫（RMW）操作的時間，ARM在CortexM3處理器中引入了bitbanding技術。在bitbanding使能的處理器中，存儲器映射的特定區(qū)域（SRAM和外設空間）能夠使用地址別名，在單個原子操作中訪問各個位。使用下面的公式來計算bitband別名：bitband別名 = bitband基址 + (字節(jié)偏移量 * 32) + (位編號 * 4)例如，則bitband別名計算如下：+(0x1000*32)+(3*4)=通過計算得出的別名地址。Flash存儲器Flash是由一組可獨立擦除的1KB區(qū)塊所構(gòu)成的。對一個區(qū)塊進行擦除將使該區(qū)塊的全部內(nèi)容復位為1。每個32位的字可以被編程為將當前為1的位變?yōu)?。這些區(qū)塊配對后便組成了一組可分別進行保護的2KB區(qū)塊。區(qū)塊可被標記為只讀或只執(zhí)行，以提供不同級別的代碼保護。只讀區(qū)塊不能進行擦除或者編程，以保護區(qū)塊的內(nèi)容免受更改。只執(zhí)行區(qū)塊不能進行擦除或者編程，而且只能通過控制器取指機制來讀取它的內(nèi)容，這可以保護區(qū)塊的內(nèi)容不被控制器或調(diào)試器讀取。Flash存儲器時序Flash的時序是由Flash控制器自動處理的。但是，如此便需要得知系統(tǒng)的時鐘速率以便對內(nèi)部的信號進行精確的計時。為了完成這種計時，必須向Flash控制器提供每微秒的時鐘周期數(shù)。由軟件負責通過USec重裝（USECRL）寄存器用此信息來使Flash控制器保持更新。復位時，用來配置flash時序的值將被加載到USECRL寄存器中，使flash能和器件的最大時鐘速率協(xié)同工作。如果軟件改變系統(tǒng)工作頻率，那么在嘗試對Flash進行任何修改之前必須將新的操作頻率減去1（MHz）裝載到USECRL中。例如，如果器件正工作在20MHz的頻率下，那么必須向USECRL寄存器寫入值0x13。Flash存儲器保護在2個32位寬的寄存器中，由FMPPEn和FMPREn寄存器的各個位來控制每種形式的保護策略（每個塊一個策略）。 Flash存儲器保護編程使能（FMPPEn）：如果置位，則可以對模塊進行編程(寫)或擦除。如果清零，則不可以改變模塊。Flash存儲器保護讀使能（FMPREn）：如果置位，則通過軟件或調(diào)試器執(zhí)行或讀模塊。如果清零，則只可以執(zhí)行模塊。存儲器模塊的內(nèi)容禁止作為數(shù)據(jù)來訪問，也不能通過DCode總線。Flash保護策略組合禁止對受到PE保護的模塊嘗試編程或擦除訪問?？蛇x擇產(chǎn)生控制器中斷（通過置位FIM寄存器的AMASK位）來向軟件開發(fā)者報警在開發(fā)和調(diào)試階段中出現(xiàn)的錯誤軟件操作。禁止對受到RE保護的模塊嘗試執(zhí)行讀訪問。此類訪問所返回的數(shù)據(jù)將全部為0?？蛇x擇產(chǎn)生控制器中斷來向軟件開發(fā)者報警在開發(fā)和調(diào)試階段中出現(xiàn)的錯誤軟件操作。FMPREn和FMPPEn