【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 邊沿時(shí)間捕獲功能16位PWM模式? 簡(jiǎn)單的PWM模式，對(duì)PWM信號(hào)輸出的取反可由軟件編程決定? 兼容ARM FiRM的看門(mén)狗定時(shí)器32位向下計(jì)數(shù)器，帶可編程的裝載寄存器? 帶使能功能的獨(dú)立看門(mén)狗時(shí)鐘? 帶中斷屏蔽功能的可編程中斷產(chǎn)生邏輯? 軟件跑飛時(shí)可鎖定寄存器以提供保護(hù)? 帶使能/禁能的復(fù)位產(chǎn)生邏輯? 在調(diào)試的時(shí)候，當(dāng)控制器發(fā)出CPU暫停標(biāo)志時(shí)，用戶(hù)可以設(shè)定暫停定時(shí)器的周期D. 同步串行接口（SSI）? 主機(jī)或者從機(jī)方式運(yùn)作? 可編程控制的時(shí)鐘位速率和預(yù)分頻? 獨(dú)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(gè)完全可編程的16C550type UART，? 帶有獨(dú)立的16x8發(fā)送（TX）以及16x12接收（RX）FIFO，可減輕CPU中斷服務(wù)的負(fù)擔(dān)? 可編程的波特率產(chǎn)生器，并帶有分頻器? 可編程設(shè)置FIFO長(zhǎng)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(shè)為1/8, 1/4, 1/2, 3/4 和 7/8? 標(biāo)準(zhǔn)異步通信位：開(kāi)始位、停止位、奇偶位? 無(wú)效起始位檢測(cè)? 行中止的產(chǎn)生和檢測(cè)F. ADC? 獨(dú)立和差分輸入配置? 用作單端輸入時(shí)有4個(gè)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(gè)可編程的采樣轉(zhuǎn)換序列，1到8個(gè)入口長(zhǎng)，每個(gè)序列均帶有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果FIFO? 每個(gè)序列都可以由軟件或者內(nèi)部事件（定時(shí)器，模擬比較器， PWM 或GPIO）觸發(fā)? 片上溫度傳感器G． GPIO? 高達(dá)132個(gè)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(cè)? 在讀和寫(xiě)操作中通過(guò)地址線進(jìn)行位屏蔽? 可啟動(dòng)一個(gè)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(dòng)? 8mA驅(qū)動(dòng)的斜率控制? 開(kāi)漏使能? 數(shù)字輸入使能H． 靈活的復(fù)位源? 上電復(fù)位? 復(fù)位管腳有效? 掉電（BOR）檢測(cè)器向系統(tǒng)發(fā)出電源下降的警報(bào)? 軟件復(fù)位? 看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位I． 其他特性? 6個(gè)復(fù)位源? 可編程的時(shí)鐘源控制? 可對(duì)單個(gè)外設(shè)的時(shí)鐘進(jìn)行選通以節(jié)省功耗? 遵循IEEE （TAP）控制器? 通過(guò)JTAG和串行線接口進(jìn)行調(diào)試訪問(wèn)? 完整的JTAG邊界掃描J． 工業(yè)范圍內(nèi)遵循RoHS標(biāo)準(zhǔn)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(tái)提供一個(gè)滿(mǎn)足小存儲(chǔ)要求解決方案（minimal memoryimplementation）、簡(jiǎn)化管腳數(shù)、以及低功耗三方面要求的內(nèi)核，與此同時(shí)，它還提供出色的計(jì)算性能和優(yōu)越的系統(tǒng)中斷響應(yīng)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(shè)備相關(guān)的存儲(chǔ)容量中，特別是在微控制器級(jí)應(yīng)用的幾千字節(jié)存儲(chǔ)量中，提供ARM內(nèi)核所期望的高性能。? 高速的應(yīng)用通過(guò)Harvard結(jié)構(gòu)執(zhí)行，以獨(dú)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(guò)執(zhí)行寄存器操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些寄存器操作在處理硬件中斷時(shí)使用。? 存儲(chǔ)器保護(hù)單元（MPU）為復(fù)雜的應(yīng)用提供特權(quán)操作模式。? 從 ARM7? 處理器系列中移植過(guò)來(lái)，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(bǔ)和斷點(diǎn)（FPB）單元，用于實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)操作? 數(shù)據(jù)觀察點(diǎn)和觸發(fā)（DWT）單元，用于執(zhí)行觀察點(diǎn)、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(yīng)用，如工廠自動(dòng)化與控制、工業(yè)控制電源設(shè)備、樓宇自動(dòng)化和步進(jìn)電機(jī)提供了高性能的32位運(yùn)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(jí)并對(duì)其進(jìn)行處理。所有異常都在處理器模式中處理。在出現(xiàn)異常時(shí)，處理器的狀態(tài)將被自動(dòng)存儲(chǔ)到堆棧中，并在中斷服務(wù)程序(ISR)結(jié)束時(shí)自動(dòng)從堆棧中恢復(fù)。取出向量和保存狀態(tài)是同時(shí)進(jìn)行的，這樣便提高了進(jìn)入中斷的效率。處理器還支持末尾連鎖（tailchaining），這使處理器無(wú)需保存和恢復(fù)狀態(tài)便可執(zhí)行連續(xù)的(backtoback)中斷。軟件可在7個(gè)異常（系統(tǒng)處理程序）以及26個(gè)中斷上設(shè)置8個(gè)優(yōu)先級(jí)。系統(tǒng)處理程序的優(yōu)先級(jí)是通過(guò)NVIC系統(tǒng)處理程序優(yōu)先級(jí)寄存器來(lái)設(shè)置的。中斷是通過(guò)NVIC中斷設(shè)置使能寄存器來(lái)使能的，并且由NVIC中斷優(yōu)先級(jí)寄存器來(lái)區(qū)分其優(yōu)先等級(jí)。你還可以把優(yōu)先級(jí)劃分為占先優(yōu)先級(jí)和次要優(yōu)先級(jí)兩組。用戶(hù)可設(shè)置的最高優(yōu)先級(jí)(0)在內(nèi)部看作是優(yōu)先級(jí)4，僅次于復(fù)位、NMI以及硬件故障。注意：0是所有可調(diào)整優(yōu)先級(jí)的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)。如果你將兩個(gè)或更多的中斷指定為相同的優(yōu)先級(jí)，那么它們的硬件優(yōu)先級(jí)（位置編號(hào)越高優(yōu)先級(jí)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(jí)1，那么GPIO端口A的優(yōu)先級(jí)更高。常見(jiàn)的異常類(lèi)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(guān)器件的信息，控制器件和各個(gè)外設(shè)的時(shí)鐘，并處理復(fù)位檢測(cè)和報(bào)告.復(fù)位源控制器有6個(gè)復(fù)位源：1. 外部復(fù)位輸入管腳（RST）有效，見(jiàn)“RST管腳有效” 在 50頁(yè)。2. 上電復(fù)位（POR），見(jiàn)“上電復(fù)位（POR）” 在 51頁(yè)。3. 內(nèi)部掉電（BOR）檢測(cè)器，見(jiàn)“掉電復(fù)位（BOR）” 在 51頁(yè)。4. 軟件啟動(dòng)的復(fù)位（利用軟件復(fù)位寄存器），見(jiàn)“軟件復(fù)位” 在 52頁(yè)。5. 違反看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位條件，見(jiàn)“看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位” 在 52頁(yè)。6. 內(nèi)部低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器輸出復(fù)位之后，復(fù)位原因（RESC）寄存器中的對(duì)應(yīng)位置位。 該寄存器中的位具有“粘著特性（sticky）”，在經(jīng)過(guò)多個(gè)復(fù)位序列之后仍能保持其狀態(tài)，外部復(fù)位除外。外部復(fù)位之后， RESC寄存器中的其它所有位清零。主振蕩器供外部復(fù)位和上電復(fù)位使用；內(nèi)部振蕩器供內(nèi)部復(fù)位和時(shí)鐘驗(yàn)證電路等內(nèi)部處理使用。上電復(fù)位（POR）上電復(fù)位（POR）電路檢測(cè)電源電壓（VDD）的上升，并在檢測(cè)到電壓上升時(shí)產(chǎn)生片內(nèi)復(fù)位脈沖。為使用片內(nèi)電路， RST輸入需要通過(guò)一個(gè)上拉電阻（1K～10K ?）連接到電源（VDD）。在片內(nèi)上電復(fù)位脈沖結(jié)束時(shí)，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(shí)不滿(mǎn)足工作條件，則Stellaris174?？刂破鞑荒苷_工作。此時(shí)，必須使用外部電路將復(fù)位時(shí)間延長(zhǎng)。 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(shí)。 R2電阻緩解RST輸入的任何泄漏。 C1在電源關(guān)斷時(shí)通過(guò)二極管（D1）快速放電。上電復(fù)位序列如下：1. 控制器等待后來(lái)的外部復(fù)位（RST）或內(nèi)部POR變?yōu)闊o(wú)效。2. 在復(fù)位無(wú)效之后，必須允許晶體主振蕩器穩(wěn)定下來(lái)，控制器內(nèi)部有一個(gè)主振蕩器計(jì)數(shù)器對(duì)穩(wěn)定所需時(shí)間（1530ms）進(jìn)行計(jì)數(shù)。 在此期間，控制器其余部分的內(nèi)部復(fù)位保持有效。3. 內(nèi)部復(fù)位釋放，內(nèi)核讀取并加載初始堆棧指針、初始程序計(jì)數(shù)器以及程序計(jì)數(shù)器指定的第1條指令，然后開(kāi)始執(zhí)行。內(nèi)部POR只在控制器最初上電時(shí)有效。注意: 上電復(fù)位也復(fù)位JTAG控制器。 外部復(fù)位不能復(fù)位JTAG控制器掉電復(fù)位（BOR）當(dāng)輸入電壓下降導(dǎo)致內(nèi)部掉電檢測(cè)器有效時(shí)，能將控制器復(fù)位。 該復(fù)位特性最初是禁止的，可通過(guò)軟件使能。系統(tǒng)提供的掉電檢測(cè)電路在電源（VDD）降至低于掉電閾值電壓（VBTH）時(shí)觸發(fā)。 該電路是為了防止邏輯電路和外設(shè)在脫離電源電壓（VDD）電壓或非LDO電壓下工作時(shí)產(chǎn)生不正確操作。 如果檢測(cè)到掉電條件，系統(tǒng)可產(chǎn)生控制器中斷或系統(tǒng)復(fù)位。 BOR電路有一個(gè)數(shù)字濾波器，防止與噪音相關(guān)的中斷條件檢測(cè)。 這個(gè)特性可以選擇性地使能。掉電復(fù)位利用上電和掉電復(fù)位控制（PBORCTL）寄存器進(jìn)行控制。 PBORCTL寄存器的BORIOR位必須置位，以便出現(xiàn)掉電條件時(shí)觸發(fā)一次復(fù)位。掉電復(fù)位序列如下：1. 當(dāng)VDD降至低于VBTH時(shí)，設(shè)置內(nèi)部BOR條件。2. 如果PBORCTL寄存器中的BORWT位置位且BORIOR沒(méi)有被置位，則BOR條件再次重新采樣，在BORTIM特定的延時(shí)后，確定原來(lái)的條件是否由噪聲產(chǎn)生。 如果BOR條件不符合第二個(gè)時(shí)間，則不會(huì)采取更多的操作。3. 如果BOR條件存在，內(nèi)部復(fù)位就有效。4. 內(nèi)部復(fù)位釋放，控制器讀取并加載初始堆棧指針、初始程序計(jì)數(shù)器以及程序計(jì)數(shù)器指定的第1條指令，然后開(kāi)始執(zhí)行。5. 內(nèi)部BOR條件在500181。s之后復(fù)位，以防止另一個(gè)BOR條件在軟件有機(jī)會(huì)調(diào)查最初掉電原因之前被設(shè)置。軟件復(fù)位軟件可復(fù)位特定的外設(shè)或產(chǎn)生整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)位。外設(shè)可以單獨(dú)由軟件通過(guò)控制每個(gè)外設(shè)復(fù)位信號(hào)的3個(gè)寄存器（見(jiàn)SRCRn寄存器）來(lái)復(fù)位。 如果寄存器中與外設(shè)對(duì)應(yīng)的位置位，則相應(yīng)的外設(shè)被復(fù)位。 復(fù)位寄存器的編碼與外設(shè)和片內(nèi)功能的時(shí)鐘門(mén)控的編碼是一致的（。 注：用于指定單元所有時(shí)鐘的所有復(fù)位信號(hào)在軟件啟動(dòng)復(fù)位時(shí)有效。整個(gè)系統(tǒng)可以由軟件通過(guò)置位CortexM3應(yīng)用中斷和復(fù)位控制寄存器的SYSRESETREQ位來(lái)復(fù)位，這可以將包括內(nèi)核在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位。 軟件啟動(dòng)的系統(tǒng)復(fù)位序列如下：1. 軟件系統(tǒng)復(fù)位通過(guò)寫(xiě)ARM CortexM3應(yīng)用中斷和復(fù)位控制寄存器的SYSRESETREQ位來(lái)啟動(dòng)。2. 內(nèi)部復(fù)位有效。3. 內(nèi)部復(fù)位釋放，控制器從存儲(chǔ)器加載初始堆棧指針、初始程序計(jì)數(shù)器以及程序計(jì)數(shù)器指定的第1條指令，然后開(kāi)始執(zhí)行?？撮T(mén)狗定時(shí)器復(fù)位看門(mén)狗定時(shí)器模塊的功能是防止系統(tǒng)掛起（hang）。 看門(mén)狗定時(shí)器可配置成在第一次溢出（timeout）時(shí)向控制器產(chǎn)生中斷，在第二次溢出（time out）時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。在第一次溢出事件之后，將看門(mén)狗定時(shí)器裝載（WDTLOAD）寄存器的值重裝入32位計(jì)數(shù)器，定時(shí)器從該值繼續(xù)遞減計(jì)數(shù)。 如果在第一次溢出中斷清除之前定時(shí)器再次遞減計(jì)數(shù)到零，并且復(fù)位信號(hào)已使能，則看門(mén)狗定時(shí)器將其復(fù)位信號(hào)發(fā)送到系統(tǒng)。 看門(mén)狗定時(shí)器復(fù)位序列如下：1. 看門(mén)狗定時(shí)器第二次溢出時(shí)不需要被服務(wù)。2. 內(nèi)部復(fù)位有效。3. 內(nèi)部復(fù)位釋放，控制器從存儲(chǔ)器加載初始堆棧指針、初始程序計(jì)數(shù)器以及程序計(jì)數(shù)器指定的第1條指令，然后開(kāi)始執(zhí)行。LM3S811微控制器帶有8 KB的bitbanded SRAM和64 KB的Flash存儲(chǔ)器。Flash控制器提供了一個(gè)友好的用戶(hù)接口，使Flash編程成為一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。在Flash存儲(chǔ)器中可應(yīng)用Flash保護(hù)，以2KB塊大小為單位。FLASH框圖如下：圖23SRAM存儲(chǔ)器Stellaris174。為了減少讀－修改－寫(xiě)（RMW）操作的時(shí)間，ARM在CortexM3處理器中引入了bitbanding技術(shù)。在bitbanding使能的處理器中，存儲(chǔ)器映射的特定區(qū)域（SRAM和外設(shè)空間）能夠使用地址別名，在單個(gè)原子操作中訪問(wèn)各個(gè)位。使用下面的公式來(lái)計(jì)算bitband別名：bitband別名 = bitband基址 + (字節(jié)偏移量 * 32) + (位編號(hào) * 4)例如，則bitband別名計(jì)算如下：+(0x1000*32)+(3*4)=通過(guò)計(jì)算得出的別名地址。Flash存儲(chǔ)器Flash是由一組可獨(dú)立擦除的1KB區(qū)塊所構(gòu)成的。對(duì)一個(gè)區(qū)塊進(jìn)行擦除將使該區(qū)塊的全部?jī)?nèi)容復(fù)位為1。每個(gè)32位的字可以被編程為將當(dāng)前為1的位變?yōu)?。這些區(qū)塊配對(duì)后便組成了一組可分別進(jìn)行保護(hù)的2KB區(qū)塊。區(qū)塊可被標(biāo)記為只讀或只執(zhí)行，以提供不同級(jí)別的代碼保護(hù)。只讀區(qū)塊不能進(jìn)行擦除或者編程，以保護(hù)區(qū)塊的內(nèi)容免受更改。只執(zhí)行區(qū)塊不能進(jìn)行擦除或者編程，而且只能通過(guò)控制器取指機(jī)制來(lái)讀取它的內(nèi)容，這可以保護(hù)區(qū)塊的內(nèi)容不被控制器或調(diào)試器讀取。Flash存儲(chǔ)器時(shí)序Flash的時(shí)序是由Flash控制器自動(dòng)處理的。但是，如此便需要得知系統(tǒng)的時(shí)鐘速率以便對(duì)內(nèi)部的信號(hào)進(jìn)行精確的計(jì)時(shí)。為了完成這種計(jì)時(shí)，必須向Flash控制器提供每微秒的時(shí)鐘周期數(shù)。由軟件負(fù)責(zé)通過(guò)USec重裝（USECRL）寄存器用此信息來(lái)使Flash控制器保持更新。復(fù)位時(shí)，用來(lái)配置flash時(shí)序的值將被加載到USECRL寄存器中，使flash能和器件的最大時(shí)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(duì)Flash進(jìn)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(xiě)入值0x13。Flash存儲(chǔ)器保護(hù)在2個(gè)32位寬的寄存器中，由FMPPEn和FMPREn寄存器的各個(gè)位來(lái)控制每種形式的保護(hù)策略（每個(gè)塊一個(gè)策略）。 Flash存儲(chǔ)器保護(hù)編程使能（FMPPEn）：如果置位，則可以對(duì)模塊進(jìn)行編程(寫(xiě))或擦除。如果清零，則不可以改變模塊。Flash存儲(chǔ)器保護(hù)讀使能（FMPREn）：如果置位，則通過(guò)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(chǔ)器模塊的內(nèi)容禁止作為數(shù)據(jù)來(lái)訪問(wèn)，也不能通過(guò)DCode總線。Flash保護(hù)策略組合禁止對(duì)受到PE保護(hù)的模塊嘗試編程或擦除訪問(wèn)。可選擇產(chǎn)生控制器中斷（通過(guò)置位FIM寄存器的AMASK位）來(lái)向軟件開(kāi)發(fā)者報(bào)警在開(kāi)發(fā)和調(diào)試階段中出現(xiàn)的錯(cuò)誤軟件操作。禁止對(duì)受到RE保護(hù)的模塊嘗試執(zhí)行讀訪問(wèn)。此類(lèi)訪問(wèn)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(lái)向軟件開(kāi)發(fā)者報(bào)警在開(kāi)發(fā)和調(diào)試階段中出現(xiàn)的錯(cuò)誤軟件操作。FMPREn和FMPPEn