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從51單片機(jī)到STM32再到TM4C123
目錄 系統(tǒng)時鐘 GPIO相關(guān) 通用定時器相關(guān) PWM相關(guān) UART通信相關(guān)
寫在前面： 進(jìn)入TI的學(xué)習(xí)，說明STM32 已經(jīng)掌握的差不多了，沒有掌握的很好也沒關(guān)系，正好兩塊單片機(jī)對比著學(xué)習(xí)更能加深映像。這篇只是簡單的介紹TI，篇幅比較短比，主要還是敘述了32和TI的不同的地方，相似的就沒有再寫出來，不能完全的拿來當(dāng)作學(xué)習(xí)資料。
一點(diǎn)學(xué)習(xí)TI的建議： TI主要學(xué)習(xí)還是通過北航出版的《嵌入式系統(tǒng)教程——基于TivaC系列 ARM Cortex—M4微控制器》為主資料，因?yàn)檫@個資料比較通俗易懂，如果不喜歡看電子版的，可以去圖書館借這本書，還有一本配套的書，忘記叫啥名字了，但是想借的話直接圖書館檢索TM4C123GH6PM就可以找到，這本書主要還是純文字教你怎么配置相應(yīng)功能和相應(yīng)項(xiàng)目的思路。其次，除了北航的那本書，配套的資料還應(yīng)該有《TM4C1233H6PM數(shù)據(jù)手冊中文版》、中英文版本的《TM4CDriver_Library》，數(shù)據(jù)手冊的話主要就是了解相關(guān)外設(shè)功能，以及對應(yīng)映射引腳查找�！禩M4CDriver_Library》主要是API文檔，因?yàn)門I不同于３２，TI的函數(shù)的入口參數(shù)無法通過像３２一樣的方法查找選擇合適的參數(shù)，所以，該文檔就很有作用，對于一個函數(shù)，可以通過該文檔進(jìn)行查找，找到函數(shù)所在的位置，有詳細(xì)的關(guān)于該函數(shù)的講解，可以了解該功能，同時還有入口參數(shù)的例子，若要選擇其他入口參數(shù)，則復(fù)制該參數(shù)，在程序文件里面查找定義的位置，就可以看到附近還有同類的參數(shù)，選擇需要的參數(shù)即可。 對于單片機(jī)的定時，那是一部分很重要的東西，這其中就有以分資料單獨(dú)講怎么配置各種定時器，實(shí)現(xiàn)不同功能，有例程，《TM4C123G定時器》就是一份資料，學(xué)習(xí)定時器的時候?qū)φ罩鴣�，會比較容易很多。 當(dāng)然了，網(wǎng)上還有很多人的學(xué)習(xí)記錄博客，這些也是很有用的資料，因?yàn)閷W(xué)習(xí)TI，就是要知道怎么用，怎么配置相關(guān)程序，博客就解決了這類問題。CSDN上面這一類型的TI教程不多，懶得找的話可以來找我拷貝。
系統(tǒng)時鐘對于51單片機(jī)來說，在書寫程序時候是不需要進(jìn)行系統(tǒng)的時鐘函數(shù)的配置的，直接由晶振電路來提供。
如圖所示，直接是32和TI的系統(tǒng)時鐘框圖 ３２系統(tǒng)時鐘 TI系統(tǒng)時鐘
對于32 的時鐘來說，常用的時鐘主要分為AHB和APB兩大部分，且系統(tǒng)時鐘不需要自己來配置。 /* void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph, FunctionalState NewState);
void RCC_AHB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB2Periph, FunctionalState NewState);
void RCC_AHB3PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB3Periph, FunctionalState NewState);
void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState);
void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState); */ 每個部分對應(yīng)多大的頻率，對應(yīng)的定時器編號，串口編號也已經(jīng)設(shè)定好。所以，在使用相對應(yīng)的功能時候直接在這兩類里面進(jìn)行查找然后使能外設(shè)就可以用了，例如使用GPIO、定時器等功能時候直接用函數(shù)里面的參數(shù)來查找：
/* RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能 GPIOA 時鐘 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能串口 */ 然而，對于TI來說，系統(tǒng)的時鐘也是分為AHB和APB兩種，但是在配置時候可進(jìn)行自由選擇（由于初入TI，對這里沒有仔細(xì)學(xué)習(xí)，感興趣的可以了解），但是配置時鐘時候，可以只需要運(yùn)用“SysCtlClockSet()”函數(shù)來自己來設(shè)定，不像32一樣直接規(guī)定了不同外設(shè)用不同的頻率。函數(shù)的入口參數(shù)就是：系統(tǒng)的分頻、使用OSC還是PLL、OSC時鐘源選擇、外接晶體頻率，這四種來完成設(shè)備的時鐘，例如： /* SysCtlClockSet（SYSCTL_SYSDIV_1 | SYSCTL_USE_OSC | SYSCTL_XTAL_16MHZ SYSCTL_OSC_MAIN） */ 最后使能相應(yīng)的功能即可。（關(guān)于其時鐘配置的參數(shù)詳細(xì)講解見）。 在配置好系統(tǒng)的時鐘之后，根據(jù)需要的外設(shè)功能進(jìn)行相應(yīng)的使能： /* SysCtlPeripheralEnable(uint32_t ui32Peripheral) */ 其中的入口參數(shù)為SYSCTL_PERIPH_GPIOA、SYSCTL_PERIPH_PWM1、SYSCTL_PERIPH_TIMER1等等。 注意：32的系統(tǒng)頻率的配置是固定的，定在了不同的總線的使能函數(shù)，所以不同的外設(shè)可以說是“不共用”系統(tǒng)時鐘的，而TI是先于外設(shè)使能前進(jìn)行自己時鐘配置，然后才使能所需外設(shè)，且“公用”系統(tǒng)時鐘。 GPIO相關(guān)說完時鐘和系統(tǒng)配置，下面簡紹基本的GPIO口的配置。
GPIO的功能大致上還是和32的類似，可輸出高低電平、UART通信、還可以模擬一些簡單的通信接口，如SPI，IIC等。一般工作模式有以下幾種： 浮空輸入 上拉輸入 下拉輸入 模擬輸入 開漏輸出 推挽輸出 復(fù)用推挽輸出 復(fù)用開漏輸出
一般GPIO在復(fù)位之后都有一個默認(rèn)的方向，為了安全起見，都是默認(rèn)為輸入模式，廢話不多說，直接進(jìn)入配置： 首先是３２的配置 ／＊ void LED_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); } ＊／ 其次是TI的配置： ／＊ SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); //使能GPIOF外設(shè) GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3); ＊／
不難看出，配置３２和TI的方式就是不一樣的，３２的GPIO是用結(jié)構(gòu)體進(jìn)行配置，TI則使用函數(shù)來進(jìn)行配置。TI的普通配置只需要進(jìn)行GPIO外設(shè)使能和方向控制即可。也不是說前面說到的功能模式就不能配置了，如果有需要可以進(jìn)行其他類型的配置。 如果要進(jìn)行端口高低電平的輸出控制，３２和TI也是一樣的調(diào)用函數(shù)來進(jìn)行配置，分別是：GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5); 和 GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, 0);
注意：TI的輸出高低電平使用的是同一個函數(shù)GPIOPinWrite（），對于３２則使用的是兩個函數(shù)：GPIO_SetBits（）和GPIO_ResetBit（）即可輸出高低電平。TI呢，則不是這樣的，就連入口參數(shù)也不是和３２一樣那么簡單，GPIOPinWrite（）入口參數(shù)就有三個，分別是GPIO_PORTｘ_BASE，GPIO＿PIN＿ｘ，和０（低電平時候?yàn)椋�，但是高電平時候不是１，而是GPIO＿PIN＿ｘ）。例如PF１輸出高電平�。� GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_1);
如果想進(jìn)行其他端口詳細(xì)的配置情況可以見相關(guān)手冊資料，其中端口復(fù)用放在后面各功能實(shí)現(xiàn)時候講。 通用定時器相關(guān)TI定時器簡介： TI定時器呢，主要分為１２個大的定時器模塊（GPTM），每個定時器模塊又分為定時器A和定時器B，所以總共有２４個定時器。這１２個大的定時器的屬性分為１６／３２位的GPTM塊和３２／６４位塊，其中各６塊。每個１６／３２位的定時器塊，提供２路１６位的定時器／計(jì)數(shù)器（即定時器A和定時器B），所以通俗來說就是定時器A或B單獨(dú)配置時候就是１２個１６位的定時器，級聯(lián)起來配置就是６個３２位的定時器。同樣的，３２／６４位的塊就是１２個３２位的定時器，級聯(lián)時候就變成６個６４位的定時器。 功能說明： 每個 GPTM 模塊的主要元件包括兩個自由運(yùn)行的遞增/遞減計(jì)數(shù)器（稱作 Timer A 和 Timer B）、兩個預(yù)分頻器寄存器、兩個匹配寄存器、兩個預(yù)分頻器匹配寄存器、兩個影子寄存器、兩個加載/初始化寄存器以及與它們相關(guān)的控制功能。 接著來，該單片機(jī)的定時器和３２的有點(diǎn)不同，特別是計(jì)數(shù)控制計(jì)數(shù)的寄存器。配置了３２的定時器之后，定時器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到重裝載值時候產(chǎn)生中斷，之后會重新“自動”裝載計(jì)數(shù)值，但是Ti卻并非如此，是否自動裝載計(jì)數(shù)值是需要在配置時候進(jìn)行設(shè)置的，官方一點(diǎn)的來說就是：單次觸發(fā)/周期定時器模式。 相關(guān)定時器的功能如下： 接著進(jìn)入配置對比： 首先還是先32的配置： /* TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); */ TI的配置： /* //TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_ONE_SHOT);//單次計(jì)數(shù)模式 TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_PERIODIC);//周期性計(jì)數(shù)模式 TimerLoadSet(TIMER0_BASE, 2222222- 1);//設(shè)定預(yù)裝栽值 IntEnable(INT_TIMER0A); //使能TIMER0A TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT); //TIMEOUT標(biāo)志位觸發(fā)中斷 //TIMER0A開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值等于TimerLoadSet，觸發(fā)中斷 */ 同GPIO口的配置一樣的，３２的配置還是結(jié)構(gòu)體類型的配置，TI還是調(diào)用函數(shù)進(jìn)行配置。 PWM模式： 通用定時器支持簡單的PWM生成模式。在 PWM 模式中，定時器被配置為 24 位或 48 位遞減計(jì)數(shù)器，也就是說在定時器里面就有這個功能，配置好以后就直接輸出PWM，而不像３２一樣配置好定時器之后還要一個TIM_SetCompare1（）函數(shù)來進(jìn)行PWM的輸出。 注意：除了前面介紹的不同點(diǎn)之后，與32還有一個很大的區(qū)別就是需要進(jìn)行中斷的執(zhí)行相關(guān)功能時候，需要自己調(diào)用TimerIntRegister（）函數(shù)來注冊中斷函數(shù)的名字，這樣中斷才有入口。如果不需要忽略即可。同時在使能中斷時候，和32一樣需要開啟一些中斷。 PWM相關(guān)PWM簡介： TI有2個PWM模塊，每個模塊由4個PWM發(fā)生器模塊和一個控制器模塊組成，一共可以產(chǎn)生16個PWM輸出。每個發(fā)生器模塊都能夠產(chǎn)生2個PWM信號，這兩個信號是基于同一個定時器和頻率，也可以配置成單獨(dú)產(chǎn)生信號。PWM模塊發(fā)生器產(chǎn)生的兩個信號為PWMA和PWMB。 以下為結(jié)構(gòu)圖： 功能描述： - 時鐘選擇：系統(tǒng)時鐘和預(yù)分頻系統(tǒng)時鐘
- PWM定時器
每個PWM發(fā)生器中都有區(qū)別與通用定時器的定時器，在向下計(jì)數(shù)模式或向上/向下計(jì)數(shù)模式。 每個PWM發(fā)生器都有兩個比較器。具體功能和32一樣就不再累贅。 初始化及配置：
首先還是32的： /* TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); */
其次是TI的：
/* //單獨(dú)配置的系統(tǒng)時鐘 SysCtlPWMClockSet(SYSCTL_PWMDIV_1); SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_PWM1); //配置引腳為PWM功能 syslPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); GPIOPinConfigure(GPIO_PF3_M1PWM7); GPIOPinTypePWM(GPIOF, Pin3); //配置 PWM1 Generator3·發(fā)生器 PMGenConfigure(PWM1_BASE, PWM_GEN_3, PWM_GEN_MODE_UP_DOWN|PWM_GEN_MODE_NO_SYNC); //配置 PWM1 Generator3 周期 PWenPeriodSet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3, SysCtlClockGet()/freq - 1); //配置 PWM1 Generator3·占空比 PMPulseWidthSet(PWM1_BASE, PWM_OUT_7, PWMGenPeriodGet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3)*duty - 1); //使能PWM1的輸出 PWOutputState(PWM1_BASE, PWM_OUT_7_BIT, true); //使能 PWM1 發(fā)生器模塊 PMGenEnable(PWM1_BASE, PWM_GEN_3); */ 還是和前面一樣，32的PWM配置過程是結(jié)構(gòu)體類型的，而TI則還是庫函數(shù)來進(jìn)行配置的。有一點(diǎn)值得注意哦，TI在配置PWM時候不需要進(jìn)行IO口的復(fù)用配置和映射等相關(guān)操作，只要找到對應(yīng)的IO口就可以輸出信號。 UART通信相關(guān)微控制器的UART簡介： TI控制器配備了多達(dá)８路的UART，其基本功能和３２差不多，具體功能可以參考32相關(guān)文檔
這部分我們先來看32和TI的配置，從配置中找不同的地方加以說明
首先是32配置： /* USART_InitStruct.USART_BaudRate=arr; USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No; USART_InitStruct.USART_StopBits= USART_StopBits_1; USART_InitStruct.USART_WordLength= USART_WordLength_8b; USART_Init(USART2, &USART_InitStruct);
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE); USART_Cmd(USART2, ENABLE); */ 32的配置過程就不加以敘述
TI的配置： ／＊ SCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA); //使能GPIO SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);//使能UART0 GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX); //復(fù)用GPIO GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);· GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);// UARTClockSourceSet(UART0_BASE,UART_CLOCK_PIOSC);//選擇串口時鐘來源 UARTStdioConfig(0,115200,16000000);//選擇模式、波特率、和時鐘大小 */
從配置上可以看出，32和TI的 配置都是需要將UART的端口映射到對應(yīng)的GPIO口上，當(dāng)然了，配置過程依舊是３２為結(jié)構(gòu)體，TI為調(diào)用庫函數(shù)，但是在配置時候，３２還要進(jìn)行相關(guān)NVIC中斷配置，設(shè)置中斷優(yōu)先級，設(shè)置停止位等等。TI的配置就是以上那些函數(shù)，其他的功能都是默認(rèn)，如果需要可以進(jìn)行自行查找配置。
這里還涉及到了端口復(fù)用。TI的端口復(fù)用很簡單，不用像32一樣先進(jìn)行各種IO口的配置，直接用函數(shù)SCtlPeripheralEnable() 使能相關(guān)IO口的時鐘，GPIOPinConfigure() 函數(shù)里選擇相應(yīng)復(fù)用的功能即可完成配置。 總的來說復(fù)用是在你要使用的外設(shè)功能函數(shù)里面進(jìn)行的，不需要像32一樣拿出來進(jìn)行配置來使用。 基于UART通信等相關(guān)知識點(diǎn)，可以先熟悉３２的通信知識點(diǎn)后來使用TI，則會變得容易許多。
Word格式文檔51黑下載地址：
Ti-STM32-C51.rar
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2019-7-20 12:49 上傳
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