Texas Instruments 系列：Tiva C Series TM4C123G (基于 Cortex-M4)_（10）.TM4C123G串行通信接口.docxVIP

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TM4C123G串行通信接口

1.串行通信接口概述

1.1串行通信的基本概念

串行通信是一种数据传输方式，通过一条数据线逐位发送或接收数据。与并行通信相比，串行通信具有线路简单、成本低、传输距离远等优点。TM4C123G支持多种串行通信接口，包括UART、I2C、SPI和CAN等。

1.2TM4C123G的串行通信接口

TM4C123G提供了丰富的串行通信接口，包括：

UART（通用异步收发传输器）：用于异步串行通信，适用于低速通信场景。

I2C（Inter-IntegratedCircuit）：用于多主设备通信，常用于连接传感器和外部存储器等。

SPI（SerialPeripheralInterface）：用于高速同步通信，适用于主从设备之间的数据传输。

CAN（ControllerAreaNetwork）：用于汽车和工业控制领域的多主设备通信，具有较高的可靠性和抗干扰能力。

2.UART接口

2.1UART接口的基本原理

UART是一种通用异步收发传输器，用于实现两个设备之间的异步串行通信。UART通过TX（传输）和RX（接收）两个引脚进行数据的发送和接收。数据传输速率（波特率）由发送和接收双方协商确定，常见的波特率有9600、115200等。

2.2UART接口的配置

在TM4C123G中，配置UART接口需要以下几个步骤：

使能UART模块的时钟。

配置UART引脚。

设置波特率。

配置UART控制寄存器。

使能UART模块。

2.2.1使能UART模块的时钟

使能UART模块的时钟需要通过系统控制模块（SYSCTL）来完成。例如，使能UART0模块的时钟：

//使能UART0模块的时钟

SYSCTL_RCGCUART_R|=SYSCTL_RCGCUART_R0;

2.2.2配置UART引脚

配置UART引脚需要通过GPIO模块来完成。例如，配置PA0和PA1为UART0的TX和RX引脚：

//使能GPIOPortA的时钟

SYSCTL_RCGCGPIO_R|=SYSCTL_RCGCGPIO_R0;

//配置PA0和PA1为UART0的TX和RX引脚

GPIO_PORTA_AFSEL_R|=(10)|(11);//使能复用功能

GPIO_PORTA_PCTL_R=(GPIO_PORTA_PCTL_R~(0xFFFFFFFF))|(GPIO_PCTL_PA0_U0TX|GPIO_PCTL_PA1_U0RX);

GPIO_PORTA_AMSEL_R=~(10)|(11);//禁用模拟功能

GPIO_PORTA_DEN_R|=(10)|(11);//使能数字功能

2.2.3设置波特率

设置UART的波特率需要通过UART控制寄存器来完成。例如，设置UART0的波特率为115200：

//设置UART0的波特率为115200

UART0_IBRD_R=8;//整数部分

UART0_FBRD_R=104;//小数部分

UART0_LCRH_R=(UART_LCRH_WLEN_8|UART_LCRH_FEN);//8位数据，1位停止位，无奇偶校验

2.2.4配置UART控制寄存器

配置UART控制寄存器可以设置数据位、停止位、奇偶校验等参数。例如，配置UART0为8位数据、1位停止位、无奇偶校验：

UART0_LCRH_R=(UART_LCRH_WLEN_8|UART_LCRH_FEN);//8位数据，1位停止位，无奇偶校验

2.2.5使能UART模块

使能UART模块需要通过UART控制寄存器来完成。例如，使能UART0模块：

UART0_CTL_R|=UART_CTL_UARTEN;//使能UART0

2.3UART数据发送和接收

UART数据的发送和接收通过UART数据寄存器（DR）来完成。

2.3.1发送数据

发送数据时，将数据写入UART数据寄存器（DR）。例如，发送字符’A’：

//发送字符A

UART0_DR_R=A;

2.3.2接收数据

接收数据时，从UART数据寄存器（DR）读取数据。例如，接收并处理数据：

//接收数据

charreceived_char=UART0_DR_R;

2.4UART中断配置

UART中断可以用于异步处理数据的发送和接收。配置UART中断需要以下几个步骤：

使能UART中断。

配置中断处理函数。

使能全局中断。

2.4.1使能UART中断

使能UART中断需要通过UART控制寄存器和中断控制寄存器来完成。例如