[TM4]TM4C123G使用笔记（一）

TI的板子真让人头大?甚至重装了两遍KEIL5

如何用keil5新建工程可以参考如下博客：

https://blog.csdn.net/D_XingGuang/article/details/89390211?spm=1001.2014.3001.5506

记得在榔头里的C/C++勾选C99 Mode和GNU extensions，不然一大堆报错

下面主要是常用外设的使用

GPIO

常用函数

void SysCtlPeripheralEnable(uint32_t ui32Peripheral)

功能：使能外设时钟
参数：uint32_t ui32Peripheral：需要使能的外设，在本文中需要使能的外设为GPIO（例如SYSCTL_PERIPH_GPIOF）
说明：从使能操作开始到完成需要经过五个时钟周期，在此期间不可访问外设，否则会出现总线错误。

void GPIOPinTypeGPIOOutput(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

功能：配置引脚为输出模式
参数：参见下面例程

void GPIODirModeSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins,uint32_t ui32PinIO)

功能：设置引脚模式

参数：

#define GPIO_DIR_MODE_IN        0x00000000  // Pin is a GPIO input
#define GPIO_DIR_MODE_OUT       0x00000001  // Pin is a GPIO output
#define GPIO_DIR_MODE_HW        0x00000002  // Pin is a peripheral function

void GPIOPadConfigSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins,uint32_t ui32Strength, uint32_t ui32PadType)

功能：设置引脚PAD

参数：ui32Strength:输出驱动强度，正常设为2MA；ui32PadType:设置上下拉推挽开漏等

//输出驱动强度
GPIO_STRENGTH_2MA
GPIO_STRENGTH_4MA
GPIO_STRENGTH_8MA
GPIO_STRENGTH_8MA_SC
GPIO_STRENGTH_6MA
GPIO_STRENGTH_10MA
GPIO_STRENGTH_12MA
    
//模式
GPIO_PIN_TYPE_STD          // 推挽
GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU      // 弱上拉
GPIO_PIN_TYPE_STD_WPD      // 弱下拉
GPIO_PIN_TYPE_OD           // 开漏
GPIO_PIN_TYPE_ANALOG       // 模拟
GPIO_PIN_TYPE_WAKE_HIGH
GPIO_PIN_TYPE_WAKE_LOW

注：该函数一般与上面的void GPIODirModeSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins,uint32_t ui32PinIO)函数连用

void GPIOPinWrite(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins, uint8_t ui8Val)

功能：写入高低电平
参数：ui8Val:低电平为0，高电平为引脚名（这个很特别，在读取电平也是一样的道理）
说明：例如GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2);表示Pin1和Pin2输出高电平。若引脚被设置为输入，则向该引脚输出是无效的。

int32_t GPIOPinRead(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

功能：读取电平
返回值：低电平为0，高电平为引脚名

例程：

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "inc/hw_gpio.h"
#include "driverlib/gpio.h"
#include "driverlib/pin_map.h"
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "driverlib/sysctl.h"

int main()
{
	// 使能外设时钟
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
	// 设置输出引脚
    GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1);
	GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2);
	GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3);
	// 设置输入引脚
	GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_DIR_MODE_IN);	// 设置为输入
	GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU);  // 上拉输入
    while(1)
    {
		if(GPIOPinRead(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4) == GPIO_PIN_4)  // 读取高电平，即按键没有被按下
		{
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2,	0);
		}
		else  // 按键按下
		{
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2,	GPIO_PIN_2);
		}
    }
}

外部中断

常用函数

void GPIOIntTypeSet(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins, uint32_t ui32IntType)

功能：设置引脚中断的触发条件
参数：

GPIO_FALLING_EDGE // sets detection to edge and trigger to falling
GPIO_RISING_EDGE  // sets detection to edge and trigger to rising
GPIO_BOTH_EDGES   // sets detection to both edges
GPIO_LOW_LEVEL    // sets detection to low level
GPIO_HIGH_LEVEL   // sets detection to high level

void GPIOIntRegister(uint32_t ui32Port, void (*pfnIntHandler)(void))

功能：注册中断回调函数
参数：自定义的中断回调函数名称

void GPIOIntEnable(uint32_t ui32Port, uint32_t ui32IntFlags)

功能：使能GPIO端口中断
参数：ui32IntFlags：

GPIO_INT_PIN_x    
GPIO_INT_DMA

void IntEnable(uint32_t ui32Interrupt)

功能：使能中断外设
参数：如 INT_GPIOx 等

void IntMasterEnable(void)

功能：使能处理器中断

uint32_t GPIOIntStatus(uint32_t ui32Port, bool bMasked)

功能：读取中断状态
参数：bMasked：指定返回被屏蔽的中断状态(true)还是原始的中断状态(false)
说明：被屏蔽的中断状态：就是只返回在GPIOIntEnable函数里被使能的ui32IntFlags的中断状态，其他的被屏蔽。

void GPIOIntClear(uint32_t ui32Port, uint32_t ui32IntFlags)

功能：清除指定中断源标志
说明：发生中断后，对应的中断标志位置1，进入中断服务函数，在服务函数中务必清除中断标志，否则程序将不停地进入中断服务函数

例程

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "inc/hw_gpio.h"
#include "inc/hw_ints.h"
#include "driverlib/gpio.h"
#include "driverlib/pin_map.h"
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "driverlib/sysctl.h"
#include "driverlib/interrupt.h"

void GPIOFIntHandler(void);

void GPIO_Init()
{
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
	// 设置LED的IO引脚
	GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_1, GPIO_DIR_MODE_OUT);
	GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_1, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
	// 初始化LED
	GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_1, 0);
}

void GPIO_Init_IT()
{
	//使能外设
	SysCtlPeripheralEnable( SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
	//配置GPIOF_PIN_4为输入
	GPIODirModeSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_DIR_MODE_IN);	
    //设置GPIOF_PIN_4为推挽上拉输出，驱动强度小点就可以
	GPIOPadConfigSet(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_STRENGTH_2MA, GPIO_PIN_TYPE_STD_WPU);
	//设置为下降沿触发
	GPIOIntTypeSet( GPIO_PORTF_BASE,  GPIO_PIN_4, GPIO_FALLING_EDGE);
	//注册中断回调函数
	GPIOIntRegister( GPIO_PORTF_BASE,GPIOFIntHandler);
    //三个函数用来开启中断
	GPIOIntEnable( GPIO_PORTF_BASE,  GPIO_INT_PIN_4);
    IntEnable(INT_GPIOF);
	IntMasterEnable();
}

int main()
{
    // 时钟设置
	SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ | SYSCTL_OSC_MAIN);
	GPIO_Init();
	GPIO_Init_IT();
    while(1)
    {
			
    }
}


void GPIOFIntHandler(void)
{
	// 读取中断状态
	uint32_t GPIOF_IT_FLAG = GPIOIntStatus(GPIO_PORTF_BASE, true);
	static int keyFlag;
	// 清除标志位
	GPIOIntClear(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_INT_PIN_4);
	// 如果是PIN4触发中断
	if((GPIOF_IT_FLAG & GPIO_PIN_4) == GPIO_PIN_4)
	{
		keyFlag++;
	}
	// 改变灯的颜色
	switch(keyFlag % 3)
	{
		case 0: 
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_1);
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, 0);
			break;
		case 1:
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, 0);
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2);
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, 0);
			break;
		case 2:
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_1, 0);
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
			GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_3);
			break;
	}
}

Pulse Width Modulator(PWM)

与STM32相似，TM4C的PWM利用定时器实现，但TM4C的PWM模块中有自带的定时器，不需要像STM32那样使用定时器外设。

类比STM32，TM4C的分频系数相当于PSC，Period相当于ARR，Width相当于CCRx，PWM频率的计算公式为：

\[Frequency = \frac {40MHz}{分频系数*Period} \]

占空比的计算公式为：

\[Duty=\frac{Width + 1}{Period} \]

观察PWM结构框图能知道，TM4C的PWM外设包含两个PWM模块，每个模块有4个PWM Generator，每个PWM Generator控制两个PWM信号的产生。同一个PWM Generator产生的两个PWM信号的Period是相同的，但Width可以不同。

下面的表格十分重要，编程时需要一一对照查表。

TM4C中PWM的配置过程

1、使能PWM时钟 SysCtlPeripheralEnable()

2、使能被复用引脚的时钟 SysCtlPeripheralEnable()

3、使能引脚复用PWM功能 GPIOPinTypePWM()

4、将PWM信号分配到合适的引脚上 GPIOPinConfigure()

5、使能PWM时钟，设置PWM分频器为4分频（PWM时钟源为10M） SysCtlPWMClockSet();

6、配置为向下计数，参数立即更新模式 PWMGenConfigure()

7、设置周期时间（定时器计数范围） PWMGenPeriodSet()

8、设置信号0占空比25%，信号1占空比75% PWMPulseWidthSet()

9、启动PWM发生器的定时器 PWMGenEnable()

10、使能PWM输出 PWMOutputState()

常用函数

void SysCtlPWMClockSet(uint32_t ui32Config)

功能：设置分频系数
参数：

//*****************************************************************************
//
// The following are values that can be passed to the SysCtlPWMClockSet() API
// as the ui32Config parameter, and can be returned by the SysCtlPWMClockGet()
// API.
//
//*****************************************************************************
#define SYSCTL_PWMDIV_1         0x00000000  // PWM clock is processor clock /1
#define SYSCTL_PWMDIV_2         0x00100000  // PWM clock is processor clock /2
#define SYSCTL_PWMDIV_4         0x00120000  // PWM clock is processor clock /4
#define SYSCTL_PWMDIV_8         0x00140000  // PWM clock is processor clock /8
#define SYSCTL_PWMDIV_16        0x00160000  // PWM clock is processor clock /16
#define SYSCTL_PWMDIV_32        0x00180000  // PWM clock is processor clock /32
#define SYSCTL_PWMDIV_64        0x001A0000  // PWM clock is processor clock /64

void GPIOPinTypePWM(uint32_t ui32Port, uint8_t ui8Pins)

功能：为引脚分配PWM信号

void GPIOPinConfigure(uint32_t ui32PinConfig)

功能：使能GPIO引脚复用
参数：GPIO_Pxx_xxxx（xx引脚的xxxx功能）

void PWMGenConfigure(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Gen,uint32_t ui32Config)

功能：配置PWM Generator
参数：ui32Config：PWM寄存器的计数方式

void PWMGenPeriodSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Gen,uint32_t ui32Period)

功能：设置PWM Generator的Period

void PWMPulseWidthSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32PWMOut,uint32_t ui32Width)

功能：设置PWM Output的Width

void PWMOutputState(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32PWMOutBits,bool bEnable)

功能：使能PWM Output

void PWMGenEnable(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Gen)

功能：使能PWM Generator

例程

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "inc/hw_gpio.h"
#include "inc/hw_ints.h"
#include "driverlib/gpio.h"
#include "driverlib/pwm.h"
#include "driverlib/pin_map.h"
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "driverlib/sysctl.h"
#include "driverlib/interrupt.h"

#define Delay_ms(n); SysCtlDelay(n*(SysCtlClockGet()/3000));

void PWM_Init()
{
	// 因为设置了时钟总线是40MHz，所以在这里分一下频设置为4分频，那么PWM时钟就是10MHz
	SysCtlPWMClockSet(SYSCTL_PWMDIV_4);
	// 使能时钟
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_PWM1);			//使能PWM模块1时钟																		
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);		//使能GPIOF时钟
	// 分配pwm信号
	GPIOPinTypePWM(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_2);
	GPIOPinTypePWM(GPIO_PORTF_BASE,GPIO_PIN_3);
	// 使能引脚复用
	GPIOPinConfigure(GPIO_PF2_M1PWM6);		//PF2->PWM模块1信号6																							
	GPIOPinConfigure(GPIO_PF3_M1PWM7);		//PF3->PWM模块1信号7	
	// 配置PWM发生器
	// 模块1->发生器3->上下计数，不同步
	PWMGenConfigure(PWM1_BASE,PWM_GEN_3,PWM_GEN_MODE_UP_DOWN|PWM_GEN_MODE_NO_SYNC);
	//配置PWM周期，此时PWM输出频率为10M/2k = 50000Hz。计数器为16位，故第三个参数不能超过65535
	PWMGenPeriodSet(PWM1_BASE,PWM_GEN_3,2000);
	//配置PWM占空比为1%
	PWMPulseWidthSet(PWM1_BASE,PWM_OUT_6,PWMGenPeriodGet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3)*0.01 - 1);
	PWMPulseWidthSet(PWM1_BASE,PWM_OUT_7,PWMGenPeriodGet(PWM1_BASE, PWM_GEN_3)*0.01 - 1);
	//使能PWM模块1输出
	PWMOutputState(PWM1_BASE,PWM_OUT_6_BIT,true);
	PWMOutputState(PWM1_BASE,PWM_OUT_7_BIT,true);
	//使能PWM发生器
	PWMGenEnable(PWM1_BASE,PWM_GEN_3);
}

void PWM_Set_Duty(uint32_t ui32Base,uint32_t ui32PWMOut,float duty)
{
	uint32_t ui32Gen;
	uint32_t ui32OutBits;

	switch(ui32PWMOut)
	{
		case PWM_OUT_0:	ui32Gen=PWM_GEN_0,ui32OutBits=PWM_OUT_0_BIT;	break;
		case PWM_OUT_1:	ui32Gen=PWM_GEN_0,ui32OutBits=PWM_OUT_1_BIT;	break;
		case PWM_OUT_2:	ui32Gen=PWM_GEN_1,ui32OutBits=PWM_OUT_2_BIT;	break;
		case PWM_OUT_3:	ui32Gen=PWM_GEN_1,ui32OutBits=PWM_OUT_3_BIT;	break;
		case PWM_OUT_4:	ui32Gen=PWM_GEN_2,ui32OutBits=PWM_OUT_4_BIT;	break;
		case PWM_OUT_5:	ui32Gen=PWM_GEN_2,ui32OutBits=PWM_OUT_5_BIT;	break;
		case PWM_OUT_6:	ui32Gen=PWM_GEN_3,ui32OutBits=PWM_OUT_6_BIT;	break;
		case PWM_OUT_7:	ui32Gen=PWM_GEN_3,ui32OutBits=PWM_OUT_7_BIT;	break;
	}
	//配置占空比
  PWMPulseWidthSet(ui32Base, ui32PWMOut, PWMGenPeriodGet(ui32Base, ui32Gen)*duty - 1);
  PWMOutputState(ui32Base, ui32OutBits, true);
  //使能发生器模块
  PWMGenEnable(ui32Base, ui32Gen);
}


int main()
{
	float duty1=0.1,duty2=0.9;
	float d=0.01;		// 步长
	// 设置时钟总线频率为40MHz
	SysCtlClockSet( SYSCTL_SYSDIV_5|SYSCTL_USE_PLL|SYSCTL_XTAL_16MHZ|SYSCTL_OSC_MAIN);
	PWM_Init();
    while(1)
    {
		PWM_Set_Duty(PWM1_BASE,PWM_OUT_6,duty1);
		PWM_Set_Duty(PWM1_BASE,PWM_OUT_7,duty2);
		Delay_ms(10);
        
		duty1+=d;
		duty2-=d;	
		if(duty1>=0.95 && duty2<=0.05)	d=-0.01;
		else if(duty2>=0.95 && duty1<=0.05)	d=0.01;
    }
}

JZTXT

[TM4]TM4C123G使用笔记（一）

[TM4]TM4C123G使用笔记（一）

GPIO

常用函数

例程：

外部中断

常用函数

例程

Pulse Width Modulator(PWM)

TM4C中PWM的配置过程

常用函数

例程