文章目录
- 电赛常用微处理器及评估板入门
- 一、写在前面的话
- 二、平台介绍
- 1.TIVA C Series TM4C123G Lauchpad Evaluation Kit
- 处理器芯片TM4C123GH6PM MCU
- ARM架构
- 处理器核心 Processor core
- System Timer (SysTick)
- 集成嵌套中断处理器Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC)
- 系统控制块 System Control Block (SCB)提供系统实施信息和系统控制,包括系统异常的配置、控制和报告。
- 内存保护单元Memory Protection Unit (MPU)
- 浮点数单元Floating-Point Unit (FPU)
- 片上存储器On-Chip Memory
- 串行通信外围设备
- 系统集成功能
- 先进的电机控制
- 模拟功能
- 封装和温度
- 芯片管脚图
- 2.MSP432P401R Lauchpad Evaluation Kit
电赛常用微处理器及评估板入门
一、写在前面的话
大家好这里是锁心封爱的点灯大师IVAN,一个努力想变强的大三菜仔。
蓝桥省赛完了,博主本人的比赛情况还行,但是还是等到省赛结果出来之后再看更不更新后面的内容吧,如果能进决赛一定会好好更新的!
(可惜,决定写CSDN是受一个学长的影响,但是当时离蓝桥省赛已经很近了,所以一方面是为了准备省赛,另一方面本身也有一些课程和比赛需要准备。)
因而在等待蓝桥成绩出来之前,博主准备开一个新专栏,主要针对TI的主要处理器或者进一步说是他们的评估板,暂时优先级是TIVA Lauchpad>MSP432P401R Lauchpad>msp430F5529 Lauchpad。(5529是很早学的,主要将来如果一切顺利,就会作为一个基础入门板卡的部分,给后面电赛入门的学弟学妹们参考一下)
那么为什么要学习这几块板卡呢?当当当当当当然是因为TI杯了,众所周知,TI杯省国赛会有一题是要求使用TI的处理器平台的,而TI模拟系统邀请赛也是限制使用TI芯片的,所以对于准备参加电赛省国赛邀请赛的同学乃至学弟学妹来说,提前学习一下TM4C123G lauchpad 和 MSP432P401R lauchpad 是很有意义的。
PS: 需要注明的是:虽然不愿意承认,但是博主在大三属实浮躁了,参加的比赛和要参加的比赛太多了,主要是因为绩点不大够,但是很倔强的想保研,其实比考研还累,所以更新也会受本人的保研情况的影响。
二、平台介绍
1.TIVA C Series TM4C123G Lauchpad Evaluation Kit
处理器芯片TM4C123GH6PM MCU
(下面的内容大多可以在上面的表格找到)
ARM架构
处理器核心 Processor core
■ 32位ARM Cortex-M4F体系结构针对小型嵌入式应用程序进行了优化
■ 80MHz主频;100 DMIPS性能(每秒100*100w处理指令)
■ 卓越的处理性能与快速中断处理相结合
■ Thumb-2混合16/32位指令集提供了32位ARM内核预期的高性能,其紧凑的内存大小通常与8位和16位设备相关,通常在微控制器类应用的几千字节内存范围内
–单周期乘法指令和硬件除法
–原子位操作(位带),提供最大的内存利用率和优化的外围控制
–未对齐的数据访问,使数据能够高效地打包到内存中
■ 符合IEEE754标准的单精度浮点单元(FPU)
■ 16位SIMD矢量处理单元
■ 快速代码执行允许处理器时钟变慢或增加睡眠模式时间
■ 哈佛体系结构,指令和数据总线分开
■ 高效的处理器核心、系统和内存
■ 面向乘法累加的硬件划分和快速数字信号处理
■ 信号处理中的饱和算法
■ 针对时间关键型应用程序的确定性、高性能中断处理
■ 内存保护单元(MPU),为受保护的操作系统功能提供特权模式
■ 增强的系统调试,具有广泛的断点和跟踪功能
■ 串行线调试和串行线跟踪减少了调试和跟踪所需的管脚数量
■ 从ARM7迁移™ 处理器系列可提高性能和能效
■ 针对特定频率的单周期闪存使用进行了优化
■ 集成睡眠模式的超低功耗
System Timer (SysTick)
ARM Cortex-M4F包括一个集成的系统定时器SysTick。SysTick提供了一个简单的、24位、写时清除、减量、零位计数器和灵活的控制机制。计数器可以以几种不同的方式使用,例如:
■ 以可编程速率(例如,100 Hz)触发并调用SysTick例程的RTOS滴答定时器
■ 使用系统时钟的高速报警计时器
■ 可变速率报警或信号计时器持续时间的范围取决于使用的参考时钟和计数器的动态范围
■ 一个简单的计数器,用于测量完成时间和使用时间
■ 基于缺失/会议持续时间的内部时钟源控制
集成嵌套中断处理器Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC)
系统控制块 System Control Block (SCB)提供系统实施信息和系统控制,包括系统异常的配置、控制和报告。
内存保护单元Memory Protection Unit (MPU)
浮点数单元Floating-Point Unit (FPU)
FPU完全支持单精度加、减、乘、除、乘、积和平方根运算。它还提供定点和浮点数据格式之间的转换,以及浮点常量指令。
■ 用于单精度(C浮点)数据处理操作的32位指令
■ 组合乘法和累加指令以提高精度(融合MAC)
■ 硬件支持转换、加法、减法、乘法以及可选的累加、除法和平方根
■ 硬件支持非规范化和所有IEEE舍入模式
■ 32个专用32位单精度寄存器,也可寻址为16个双字寄存器
■ 解耦三级管道
片上存储器On-Chip Memory
TM4C123GH6PM微控制器集成了以下片上存储器和功能:
■ 32KB单周期SRAM
■ 256KB闪存
■ 2KB EEPROM
■ 装有TivaWare的内部ROM™ 其中C系列软件:
–TivaWare™ 外围驱动程序库
–TivaWare引导加载程序
–高级加密标准(AES)加密表
–循环冗余校验(CRC)错误检测功能
串行通信外围设备
TM4C123GH6PM控制器支持异步和同步串行通信,包括:
■ 两个CAN 2.0 A/B控制器
■ USB 2.0 OTG/主机/设备
■ 八个UART,支持IrDA、9位和ISO 7816。
■ 四个IIC模块,具有四种传输速度,包括高速模式
■ 四个同步串行接口模块(SSI)。
系统集成功能
TM4C123GH6PM微控制器提供集成到设备中的各种标准系统功能,包括:
■ 直接存储器存取控制器(DMA)
■ 系统控制和时钟,包括片上精密16 MHz振荡器
■ 六个32位定时器(最多十二个16位)
■ 六个宽64位定时器(最多十二个32位)
■ 12个32/64位捕获比较PWM(CCP)引脚(电机驱动)
■ 低功耗电池供电休眠模块
■ 休眠模块中的实时时钟
■ 两个看门狗定时器
–一个定时器从主振荡器上断开
–一个定时器从精密内部振荡器上运行
■ 最高43 GPIO,具体取决于配置
–高度灵活的插针多路复用允许用作GPIO或几种外围功能之一
–可独立配置为2、4或8 mA驱动能力(默认2mA)
–最多4个GPIO可以具有18 mA的驱动能力。
先进的电机控制
TM4C123GH6PM微控制器提供集成到设备中的运动控制功能,包括:
■ 两个PWM模块,共有16个高级PWM输出,用于运动和能量应用
■ 两个故障输入促进低延迟关机
■ 两个正交编码器输入(QEI)
模拟功能
TM4C123GH6PM微控制器提供集成到设备中的模拟功能,包括:
■ 两个12位模数转换器(ADC),共有12个模拟输入通道,每个通道的采样率为每秒100万个采样(1MSPS)(博主国赛寄于此,必学之)
■ 两个模拟比较器
封装和温度
■ 64针符合RoHS标准的LQFP封装
■ 工业(-40°C至85°C)环境温度范围 ■ 扩展(-40°C至105°C)环境温度范围
芯片管脚图
2.MSP432P401R Lauchpad Evaluation Kit
ps:后面会开始更新lauchpad的例程和板内下周有一堆ddl,所以暂缓更新我们5.1见!
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