TM4C123AH6PMI德州儀器ARM微控制器MCU

1.1 Tiva™ C 系列概述：TM4C123AH6PMI

Tiva™ C 系列 ARM Cortex-M4 微控制器提供頂級性能和先進(jìn)的一體化。該產(chǎn)品系列定位于需要大量成本的應(yīng)用控制處理和連接能力，例如：TM4C123AH6PMI
■ 低功耗、手持式智能設(shè)備
■ 游戲設(shè)備
■ 家庭和商業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控
■ 運(yùn)動(dòng)控制
■ 醫(yī)療儀器
■ 測試測量設(shè)備
■ 工廠自動(dòng)化
■ 消防安全
■ 智能能源/智能電網(wǎng)解決方案
■ 智能照明控制
■ 交通
此外，TM4C123AH6PMI 微控制器具有 ARM 廣泛可用的優(yōu)勢開發(fā)工具、片上系統(tǒng) (SoC) 基礎(chǔ)設(shè)施 IP 應(yīng)用程序和大型用戶社區(qū)。此外，微控制器使用 ARM 的 Thumb® 兼容 Thumb-2 指令集來減少內(nèi)存要求，因此，成本。最后，大部分 TM4C123AH6PMI 微控制器代碼與 Tiva™ C 系列產(chǎn)品線兼容，提供跨設(shè)計(jì)的靈活性。德州儀器 (TI) 提供了一套完整的解決方案，可快速進(jìn)入市場，包括評估和開發(fā)板、白皮書和應(yīng)用筆記、易于使用的外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序庫、以及強(qiáng)大的支持、銷售和分銷網(wǎng)絡(luò)。


TM4C123AH6PMI 微控制器特性
TM4C123AH6PM 微控制器組件特性和一般功能在
下一節(jié)中有更多詳細(xì)信息。
1.3.1 ARM Cortex-M4F 處理器內(nèi)核
Tiva™ C 系列的所有成員，包括 TM4C123AH6PMI 微控制器，都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)
圍繞 ARM Cortex-M 處理器內(nèi)核。 ARM Cortex-M 處理器提供了一個(gè)核心
滿足最小內(nèi)存實(shí)現(xiàn)需求的高性能、低成本平臺，
減少引腳數(shù)和低功耗，同時(shí)提供出色的計(jì)算能力
性能和對中斷的異常系統(tǒng)響應(yīng)。
1.3.1.1 處理器內(nèi)核（參見第 61 頁）
■ 為小尺寸嵌入式應(yīng)用優(yōu)化的 32 位 ARM Cortex-M4F 架構(gòu)
■ 80-MHz 操作； 100 DMIPS 性能
■ 出色的處理性能與快速的中斷處理相結(jié)合
■ Thumb-2 混合 16 位/32 位指令集提供 32 位預(yù)期的高性能
通常與 8 位和 16 位設(shè)備相關(guān)聯(lián)的緊湊內(nèi)存大小的 ARM 內(nèi)核，通常在
用于微控制器級應(yīng)用的幾千字節(jié)內(nèi)存范圍
– 單周期乘法指令和硬件除法
- 原子位操作（位帶），提供最大的內(nèi)存利用率和流線型
外圍控制TM4C123AH6PMI
– 未對齊的數(shù)據(jù)訪問，使數(shù)據(jù)能夠有效地打包到內(nèi)存中
■ 符合 IEEE754 標(biāo)準(zhǔn)的單精度浮點(diǎn)單元 (FPU)
■ 16 位 SIMD 矢量處理單元
■ 快速代碼執(zhí)行允許較慢的處理器時(shí)鐘或增加睡眠模式時(shí)間
■ 哈佛架構(gòu)的特點(diǎn)是指令和數(shù)據(jù)總線分開
■ 高效的處理器內(nèi)核、系統(tǒng)和內(nèi)存
■ 硬件除法和面向快速數(shù)字信號處理的乘法累加
■ 信號處理的飽和算法
■ 針對時(shí)間關(guān)鍵型應(yīng)用程序的確定性、高性能中斷處理
■ 內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）為受保護(hù)的操作系統(tǒng)提供特權(quán)模式
功能性TM4C123AH6PMI
■ 增強(qiáng)的系統(tǒng)調(diào)試，具有廣泛的斷點(diǎn)和跟蹤功能
■ 串行線調(diào)試和串行線跟蹤減少了調(diào)試所需的引腳數(shù)量，
追蹤
支持尾鏈，這意味著
可以在沒有狀態(tài)保存和恢復(fù)開銷的情況下執(zhí)行背靠背中斷。
軟件可以為 7 個(gè)異常（系統(tǒng)處理程序）和 79 個(gè)中斷設(shè)置 8 個(gè)優(yōu)先級。
■ 確定性、快速的中斷處理：始終為 12 個(gè)周期，或者只有 6 個(gè)周期，尾鏈（這些
值反映沒有 FPU 堆疊）
■ 可用于立即執(zhí)行 NMI 處理程序的外部不可屏蔽中斷信號 (NMI)
用于安全關(guān)鍵應(yīng)用
■ 可動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)先級的中斷
■ 通過硬件實(shí)現(xiàn)所需寄存器操作的異常中斷處理
1.3.1.4 系統(tǒng)控制塊 (SCB)（參見第 117 頁）
SCB 提供系統(tǒng)實(shí)施信息和系統(tǒng)控制，包括配置、
控制和報(bào)告系統(tǒng)異常。
1.3.1.5 內(nèi)存保護(hù)單元 (MPU)（參見第 117 頁）
MPU 支持標(biāo)準(zhǔn)的 ARM7 受保護(hù)內(nèi)存系統(tǒng)架構(gòu) (PMSA) 模型。這
MPU 提供對保護(hù)區(qū)域、重疊保護(hù)區(qū)域、訪問權(quán)限、
并將內(nèi)存屬性導(dǎo)出到系統(tǒng)。
1.3.1.6 浮點(diǎn)單元 (FPU)（參見第 122 頁）
FPU完全支持單精度加、減、乘、除、乘和累加，
和平方根運(yùn)算。它還提供定點(diǎn)和浮點(diǎn)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換
格式和浮點(diǎn)常量指令。
■ 用于單精度（C 浮點(diǎn)）數(shù)據(jù)處理操作的 32 位指令
■ 組合乘法和累加指令以提高精度（融合 MAC）
■ 硬件支持轉(zhuǎn)換、加法、減法、乘法，可選累加，
除法和平方根
■ 對非正規(guī)和所有 IEEE 舍入模式的硬件支持
■ 32 個(gè)專用 32 位單精度寄存器，也可作為 16 個(gè)雙字寄存器尋址
■ 解耦三級流水線
1.3.2 片上存儲器
TM4C123AH6PMI 微控制器集成了以下一組片上存儲器和
特征：
■ 32 KB 單周期 SRAM
■ 256 KB 閃存
■ 2KB EEPROM
■ 裝載了 TivaWare™ for C 系列軟件的內(nèi)部 ROM：
– TivaWare™ 外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序庫
– TivaWare 引導(dǎo)加載程序
– 高級加密標(biāo)準(zhǔn) (AES) 加密表
– 循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC) 錯(cuò)誤檢測功能
1.3.2.1 SRAM（參見第 471 頁）
TM4C123AH6PMI 微控制器提供 32 KB 的單周期片上 SRAM。內(nèi)置的
器件的 SRAM 位于器件存儲器映射的偏移 0x2000.0000。
由于讀-修改-寫 (RMW) 操作非常耗時(shí)，ARM 引入了
Cortex-M4F 處理器中的位帶技術(shù)。使用支持位帶的處理器，某些
內(nèi)存映射中的區(qū)域（SRAM 和外設(shè)空間）可以使用地址別名來訪問
單個(gè)原子操作中的各個(gè)位。
數(shù)據(jù)可以通過以下主機(jī)傳輸?shù)?SRAM 和從 SRAM 傳輸：
■ μDMA
1.3.2.2 閃存（參見第 474 頁）
TM4C123AH6PMI 微控制器提供 256 KB 的單周期片上閃存。這
閃存被組織為一組 1 KB 的塊，可以單獨(dú)擦除。擦除塊
導(dǎo)致塊的全部內(nèi)容被重置為全 1。這些塊被配對成一組
可以單獨(dú)保護(hù)的 2 KB 塊。這些塊可以標(biāo)記為只讀或
只執(zhí)行，提供不同級別的代碼保護(hù)。只讀塊不能被擦除或
編程，保護(hù)這些塊的內(nèi)容不被修改。只執(zhí)行塊
不能被擦除或編程，只能由控制器指令獲取機(jī)制讀取，
保護(hù)這些塊的內(nèi)容不被控制器或調(diào)試器讀取。
1.3.2.3 ROM（參見第 472 頁）
TM4C123AH6PMI ROM 預(yù)編程了以下軟件和程序：
■ TivaWare 外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序庫
■ TivaWare 引導(dǎo)加載程序
■ 高級加密標(biāo)準(zhǔn) (AES) 加密表
■ 循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC) 錯(cuò)誤檢測功能
TivaWare 外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序庫是用于控制片上的免版稅軟件庫
具有引導(dǎo)加載程序功能的外圍設(shè)備。該庫執(zhí)行外設(shè)初始化和
控制功能，可選擇輪詢或中斷驅(qū)動(dòng)的外設(shè)支持。此外，圖書館
旨在充分利用 ARM Cortex-M4F 內(nèi)核的出色中斷性能。
不需要特殊的編譯指示或自定義匯編代碼序言/結(jié)尾函數(shù)。為了
需要現(xiàn)場可編程性的應(yīng)用程序，免版稅的 TivaWare 引導(dǎo)加載程序可以充當(dāng)
應(yīng)用程序加載器并支持現(xiàn)場固件更新。
高級加密標(biāo)準(zhǔn) (AES) 是公開定義的加密標(biāo)準(zhǔn)，由
美國政府。 AES 是一種強(qiáng)大的加密方法，具有合理的性能和大小。在
此外，它在硬件和軟件上都很快，實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)容易，并且?guī)缀醪恍枰?br /> 記憶。德州儀器加密包提供完整的源代碼，并基于
在較小的通用公共許可證 (LGPL) 源上。 LGPL 意味著代碼可以在
對應(yīng)用程序沒有任何版權(quán)影響的應(yīng)用程序（代碼不會(huì)自動(dòng)
成為開源）。但是，對包源的修改必須是開源的。
CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）是一種驗(yàn)證數(shù)據(jù)范圍是否具有相同內(nèi)容的技術(shù)
與之前檢查時(shí)一樣。此技術(shù)可用于驗(yàn)證消息的正確接收
（在傳輸過程中沒有丟失或修改），解壓后驗(yàn)證數(shù)據(jù)，驗(yàn)證 Flash
內(nèi)存內(nèi)容未更改，以及其他需要驗(yàn)證數(shù)據(jù)的情況。
CRC 優(yōu)于簡單校驗(yàn)和（例如，XOR 所有位），因?yàn)樗梢圆东@更改
更容易。
1.3.2.4 EEPROM（參見第 480 頁）
TM4C123AH6PMI 微控制器包括一個(gè)具有以下特性的 EEPROM：
■ 2KB 的內(nèi)存可作為 512 個(gè) 32 位字訪問
■ 32 個(gè)塊，每塊 16 個(gè)字（64 字節(jié)）
■ 內(nèi)置磨損均衡
■ 每個(gè)塊的訪問保護(hù)
■ 整機(jī)鎖定保護(hù)選項(xiàng)
外圍設(shè)備以及使用 32 位到 96 位解鎖的每個(gè)塊
代碼（應(yīng)用程序可選）
■ 寫入完成的中斷支持以避免輪詢
■ 500K 寫入的持久性（以循環(huán)方式在每個(gè)交替頁面中以固定偏移寫入時(shí)）
每個(gè) 2 頁塊最多 15M 次操作（循環(huán)瀏覽兩頁時(shí)）。
1.3.3 串行通信外設(shè)
TM4C123AH6PMI 控制器支持異步和同步串行通信
和：TM4C123AH6PMI
■ 兩個(gè) CAN 2.0 A/B 控制器
■ 8 個(gè)具有 IrDA、9 位和 ISO 7816 支持的 UART。
■ 六個(gè) I2C 模塊，具有四種傳輸速度，包括高速模式
■ 四個(gè)同步串行接口模塊 (SSI)
以下部分提供了有關(guān)這些通信功能中的每一個(gè)的更多詳細(xì)信息。
1.3.3.1 控制器局域網(wǎng) (CAN)（參見第 994 頁）
控制器局域網(wǎng) (CAN) 是一種多播共享串行總線標(biāo)準(zhǔn)，用于連接電子設(shè)備
控制單元（ECU）。 CAN 專門設(shè)計(jì)用于在電磁噪聲中保持穩(wěn)健
環(huán)境，并可以利用差分平衡線，如 RS-485 或雙絞線。起初
它是為汽車目的而創(chuàng)建的，現(xiàn)在用于許多嵌入式控制應(yīng)用程序（例如，
工業(yè)或醫(yī)療）。在 40 米以下的網(wǎng)絡(luò)長度下，比特率可能高達(dá) 1 Mbps。
降低的比特率允許更長的網(wǎng)絡(luò)距離（例如，500m 時(shí)為 125 Kbps）。
發(fā)送器向所有 CAN 節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息（廣播）。每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)基礎(chǔ)決定
收到的標(biāo)識符是否應(yīng)該處理該消息。該標(biāo)識符還確定
消息在總線訪問競爭中享有的優(yōu)先級。每個(gè) CAN 報(bào)文可以傳輸
0 到 8 個(gè)字節(jié)的用戶信息。
TM4C123AH6PMI 微控制器包括兩個(gè)具有以下特性的 CAN 單元：
■ CAN 協(xié)議版本 2.0 部分 A/B
■ 比特率高達(dá) 1 Mbps
■ 32 個(gè)帶有單獨(dú)標(biāo)識符掩碼的消息對象
■ 可屏蔽中斷TM4C123AH6PMI
■ 禁用時(shí)間觸發(fā) CAN (TTCAN) 應(yīng)用的自動(dòng)重傳模式
■ 用于自檢操作的可編程環(huán)回模式
■ 可編程 FIFO 模式可以存儲多個(gè)消息對象
■ 通過 CANnTX 和 CANnRX 信號無縫連接到外部 CAN 收發(fā)器
1.3.3.2 UART（參見第 839 頁）
通用異步接收器/發(fā)送器 (UART) 是用于 RS-232C 的集成電路
串行通信，包含一個(gè)發(fā)送器（并串轉(zhuǎn)換器）和一個(gè)接收器
（串并轉(zhuǎn)換器），每個(gè)單獨(dú)計(jì)時(shí)。
TM4C123AH6PM 微控制器包括八個(gè)完全可編程的 16C550 型 UART。
雖然功能類似于 16C550 UART，但這種 UART 設(shè)計(jì)不兼容寄存器。
UART 可以從 Rx、Tx、調(diào)制解調(diào)器流控制和
錯(cuò)誤條件。當(dāng)任何中斷發(fā)生時(shí)，模塊會(huì)生成一個(gè)組合中斷
斷言并且未屏蔽。
八個(gè) UART 具有以下特性：TM4C123AH6PMI
■ 可編程波特率發(fā)生器允許速度高達(dá) 5 Mbps 的常規(guī)速度（除以
16) 和 10 Mbps 高速（除以 8）
■ 分離 16x8 發(fā)送 (TX) 和接收 (RX) FIFO，以減少 CPU 中斷服務(wù)負(fù)載
■ 可編程 FIFO 長度，包括 1 字節(jié)深度操作，提供常規(guī)
雙緩沖接口TM4C123AH6PMI
■ FIFO 觸發(fā)電平為 1/8、1/4、1/2、3/4 和 7/8
■ 用于啟動(dòng)、停止和奇偶校驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)異步通信位
■ 斷線生成和檢測TM4C123AH6PMI
■ 完全可編程的串行接口特性
– 5、6、7 或 8 個(gè)數(shù)據(jù)位
– 偶數(shù)、奇數(shù)、粘滯或無奇偶校驗(yàn)位生成/檢測
– 1 或 2 個(gè)停止位生成
■ IrDA 串行-IR (SIR) 編碼器/解碼器提供
– IrDA 串行紅外 (SIR) 或 UART 輸入/輸出的可編程使用
– 支持 IrDA SIR 編碼器/解碼器功能，數(shù)據(jù)速率高達(dá) 115.2 Kbps 半雙工
– 支持正常的 3/16 和低功耗 (1.41-2.23 μs) 位持續(xù)時(shí)間
– 可編程內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器可將參考時(shí)鐘除以 1 到 256
低功耗模式位持續(xù)時(shí)間
■ 支持與 ISO 7816 智能卡通信
■ 調(diào)制解調(diào)器流控制（在 UART1 上）
■ EIA-485 9 位支持TM4C123AH6PMI
■ 標(biāo)準(zhǔn) FIFO 級和傳輸結(jié)束中斷
■ 使用微型直接存儲器訪問控制器 (μDMA) 進(jìn)行高效傳輸
– 單獨(dú)的發(fā)送和接收通道
– 當(dāng)數(shù)據(jù)在 FIFO 中時(shí)接收斷言的單個(gè)請求；突發(fā)請求斷言在
編程的 FIFO 級別
– 當(dāng) FIFO 中有空間時(shí)，發(fā)送單個(gè)請求；突發(fā)請求斷言在

編程的 FIFO 級別

制造商: Texas Instruments
產(chǎn)品種類: ARM微控制器 - MCU
RoHS: 詳細(xì)信息
系列: TM4C123AH6PMI
安裝風(fēng)格: SMD/SMT
封裝 / 箱體: LQFP-64
核心: ARM Cortex M4
程序存儲器大小: 256 kB
數(shù)據(jù)總線寬度: 32 bit
ADC分辨率: 12 bit
最大時(shí)鐘頻率: 80 MHz
數(shù)據(jù) RAM 大小: 32 kB
工作電源電壓: 1.2 V
最小工作溫度: - 40 C
最大工作溫度: + 85 C
封裝: Tray
模擬電源電壓: 3.3 V
商標(biāo): Texas Instruments
數(shù)據(jù) Ram 類型: SRAM
I/O 電壓: 3.3 V
接口類型: I2C, SSI, UART
濕度敏感性: Yes
ADC通道數(shù)量: 12 Channel
處理器系列: Tiva C
產(chǎn)品類型: ARM Microcontrollers - MCU
程序存儲器類型: Flash
工廠包裝數(shù)量: 160
子類別: Microcontrollers - MCU
電源電壓-最大: 1.32 V
電源電壓-最小: 1.08 V
商標(biāo)名: Tiva
單位重量: 342.700 mg

以下物料均有現(xiàn)貨庫存：TM4C123AH6PMI
STM32F101RBT6
STM32F103CBT6
STM32F103C8T6
STM32F103R8T6
STM32F103VBT6
STM32F103RBT6
STM32F103VCT6
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STM32F103RCT6
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STM32F100C8T6B
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TM4C123AH6PMI
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STM32F072CBU6TR
STM32F072RBT6
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STM32G070CBT6
STM32G070RBT6
STM32G031F8P6
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