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第1章 绪论1

1.1 ARM体系概述1

1.1.1 ARM简介1

1.1.2 ARM架构的发展2

1.1.3 Cortex内核分类3

1.2 ARM Cortex-M4微处理器4

1.2.1 ARM Cortex-M4微处理器特点4

1.2.2 Cortex-M4微处理器结构5

1.2.3 Cortex-M4微处理器的编程模式8

1.2.4 Cortex-M4微处理器的堆栈8

1.2.5 Cortex-M4微处理器的内核寄存器8

1.2.6 Cortex-M4微处理器的存储器映射9

1.2.7 Cortex-M4指令集10

1.2.8 Cortex-M4的中断与异常处理11

1.3 TM4C1294微处理器13

1.3.1 TM4C1294微处理器概述13

1.3.2 TM4C1294微处理器结构13

1.3.3 TM4C1294微处理器性能特点15

1.4 思考与练习16

第2章 Cortex-M4F微处理器的系统控制模块17

2.1 系统控制模块的相关信号描述17

2.2 系统控制模块的功能概述17

2.2.1 器件标识信息17

2.2.2 复位控制18

2.2.3 NMI控制22

2.2.4 电源控制23

2.2.5 时钟控制23

2.2.6 工作模式控制27

2.2.7 系统初始化与配置28

2.3 思考与练习29

第3章 CCS集成开发环境30

3.1 集成开发环境CCS30

3.1.1 CCS功能及特点30

3.1.2 安装CCSv631

3.1.3 启动CCSv632

3.1.4 新建CCS工程34

3.1.5 建立工程41

3.1.6 基本调试功能42

3.1.7 使用观察窗口43

3.1.8 CCS的其他基本操作44

3.1.9 CCS编程简介45

3.2 TivaWare软件47

3.2.1 TivaWare功能及特点47

3.2.2 TivaWare主要模块介绍47

3.3 思考与练习49

第4章 TM4C1294微处理器内部存储器和外部扩展接口50

4.1 TM4C1294片内存储器功能框图50

4.2 TM4C1294片内存储器功能描述51

4.2.1 SRAM51

4.2.2 ROM52

4.2.3 Flash Memory54

4.2.4 EEPROM60

4.3 TM4C1294寄存器映射与描述62

4.4 TM4C 1294外部总线扩展接口（EPI）64

4.4.1 EPI功能与特点64

4.4.2 EPI内部结构65

4.4.3 EPI功能描述66

4.4.4 EPI初始化与配置68

4.4.5 EPI寄存器映射77

4.4.6 EPI应用例程78

4.5 思考与练习85

第5章 TM4C1294微处理器系统外设86

5.1 通用输入／输出端口（GPIO）86

5.1.1 GPIO功能与特点86

5.1.2 GPIO功能描述87

5.1.3 GPIO初始化与配置91

5.1.4 GPIO寄存器映射与描述92

5.1.5 GPIO应用例程94

5.2 通用定时器模块（GPTM）95

5.2.1 GPTM功能与特点95

5.2.2 GPTM内部结构96

5.2.3 GPTM功能描述96

5.2.4 GPTM初始化与配置104

5.2.5 GPTM寄存器映射与描述106

5.2.6 GPTM应用例程107

5.3 看门狗定时器（WDT）108

5.3.1 WDT功能与特点109

5.3.2 WDT内部结构109

5.3.3 WDT功能描述109

5.3.4 WDT初始化与配置110

5.3.5 WDT寄存器映射与描述111

5.3.6 WDT应用例程111

5.4 微型直接存储器访问（μDMA）112

5.4.1 μDMA控制器功能与特点112

5.4.2 μDMA控制器内部结构113

5.4.3 μDMA控制器功能描述113

5.4.4 μDMA控制器初始化与配置121

5.4.5 μDMA通道控制结构体125

5.4.6 μDMA寄存器映射与描述125

5.4.7 μDMA应用例程126

5.5 思考与练习127

第6章 TM4C1294微处理器的串行通信外设接口128

6.1 通用异步收发器（UART）128

6.1.1 UART功能与特点128

6.1.2 UART内部结构129

6.1.3 UART功能描述130

6.1.4 UART初始化与配置133

6.1.5 UART寄存器映射与描述134

6.1.6 UART应用例程135

6.2 四路同步串行接口（QSSI）135

6.2.1 QSSI功能与特点136

6.2.2 QSSI内部结构136

6.2.3 QSSI功能描述136

6.2.4 QSSI初始化与配置139

6.2.5 QSSI寄存器映射与描述141

6.2.6 QSSI应用例程142

6.3 I2C总线142

6.3.1 I2C功能与特点143

6.3.2 I2C内部结构143

6.3.3 I2C功能描述144

6.3.4 I2C初始化与配置148

6.3.5 I2C寄存器映射与描述150

6.3.6 I2C应用例程151

6.4 CAN总线152

6.4.1 CAN功能与特点152

6.4.2 CAN控制器内部结构152

6.4.3 CAN功能描述153

6.4.4 CAN初始化与配置159

6.4.5 CAN寄存器映射与描述160

6.4.6 CAN应用例程161

6.5 通用串行总线（USB）162

6.5.1 USB功能与特点163

6.5.2 USB内部结构163

6.5.3 USB功能描述164

6.5.4 USB初始化与配置171

6.5.5 USB寄存器映射与描述173

6.6 以太网控制器179

6.6.1 以太网控制器的功能与特点180

6.6.2 以太网控制器的内部结构180

6.6.3 以太网控制器的功能描述181

6.6.4 以太网控制器的初始化与配置182

6.6.5 以太网控制器的寄存器映射与描述183

6.7 思考与练习186

第7章 TM4C1294微处理器的模拟外设188

7.1 TM4C1294微处理器的模拟比较器188

7.1.1 模拟比较器的内部结构188

7.1.2 模拟比较器的功能描述188

7.1.3 模拟比较器的内部参考电压编程188

7.1.4 模拟比较器的初始化与配置190

7.1.5 模拟比较器的寄存器映射与描述190

7.1.6 模拟比较器的应用例程191

7.2 TM4C1294微处理器的模-数转换器（ADC）191

7.2.1 ADC功能与特点192

7.2.2 ADC内部结构192

7.2.3 ADC功能描述194

7.2.4 ADC初始化与配置198

7.2.5 ADC寄存器映射与描述199

7.2.6 ADC的应用例程201

7.3 思考与练习203

第8章 TM4C1294微处理器的运动控制外设204

8.1 脉冲宽度调制（PWM）204

8.1.1 PWM功能与特点204

8.1.2 PWM内部结构205

8.1.3 PWM功能描述206

8.1.4 PWM初始化与配置209

8.1.5 PWM寄存器映射210

8.1.6 PWM应用例程212

8.2 正交编码器接口（QEI）215

8.2.1 QEI功能与特点215

8.2.2 QEI内部结构215

8.2.3 QEI功能描述216

8.2.4 QEI初始化与配置218

8.2.5 QEI寄存器映射与描述219

8.2.6 QEI应用例程219

8.3 思考与练习220

第9章 基于TM4C12x的综合应用实例221

9.1 基于TM4C123 LaunchPad的硬件平台介绍221

9.1.1 硬件平台性能概述222

9.1.2 硬件平台功能模块介绍222

9.1.3 软件介绍228

9.2 基于TM4C123 LaunchPad的步进电动机驱动应用设计232

9.2.1 TM4C123GH6PM微处理器介绍232

9.2.2 DRV8833步进电动机驱动器232

9.2.3 系统硬件235

9.2.4 系统软件236

9.3 基于TM4C1294 LaunchPad的Wi-Fi应用240

9.3.1 TM4C1294和CC3100介绍240

9.3.2 系统硬件242

9.3.3 系统软件244

9.4 基于TM4C1294的AY-SCMP Kit实验开发板硬件系统介绍250

9.4.1 系统组成和功能框图250

9.4.2 系统部分硬件资源250

9.5 基于TM4C 1294和加速度计的重力感应游戏267

9.5.1 重力感应游戏概述267

9.5.2 系统软件268

9.5.3 实验结果展示270

9.6 基于TM4C1294的音乐播放器设计271

9.6.1 音乐播放器设计思路概述271

9.6.2 工作原理272

9.6.3 软件设计272

9.6.4 实验结果展示274

9.7 基于TM4C1294贪吃蛇游戏设计275

9.7.1 贪吃蛇游戏设计概述275

9.7.2 系统软件275

9.7.3 实验结果展示279

附录280

附录A TM4C1294引脚定义280

参考文献284