富士通 FM3之循序渐进

### 富士通FM3 MB9B500 Cortex M3之循序渐进学习指南 #### 富士通FM3 MB9B500 Cortex M3简介 富士通FM3系列微控制器中的MB9B500是一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器，具有丰富的外围设备接口和高度集成的特点。本篇将从GPIO的基础操作入手，进而探讨该系列微控制器在系统配置、AD转换以及PWM等方面的应用。 #### GPIO基础知识与配置 对于任何一款微控制器来说，通用输入输出(GPIO)接口是最基础也是最重要的组成部分之一。在富士通FM3 MB9B500中，GPIO通过一系列寄存器进行配置和管理。这些寄存器包括但不限于： - **PFR** (Port Function Register): 用于选择GPIO端口的功能。例如，`PFR0` 控制 `P0F~P00` 的功能选择；`PFR1` 控制 `P1F~P10` 的功能选择，以此类推。每个PFR寄存器位表示了一个端口的功能选择，0代表使用GPIO功能，1则代表使用特定的外设功能。 - **PCRX** (Port Control Register X): 这些寄存器中的位用于配置GPIO端口的上拉电阻。当相应位置1时，选择启用上拉电阻。 - **ADE** (Analog Digital Enable): 当某一位被设置为1时，相应的GPIO端口会被配置为模拟输入。 - **SPSR** (Special Pin Select Register): 用于配置某些特殊功能，如USB或者时钟信号的引脚选择。当某一位被设置为1时，表示选择了特殊功能。 - **DDR** (Data Direction Register): 用于设置GPIO端口的方向。0表示输入，1表示输出。 - **EPFR** (Extended Port Function Register): 这是一组用于配置特殊功能的寄存器，每个GPIO端口可能对应多个位。这些寄存器的数量多达11个，用于更加复杂的功能配置。 #### 示例代码：初始化GPIO并控制LED 下面是一个简单的示例代码，演示如何通过配置GPIO寄存器来控制LED的亮灭： ```c void Init_LCD_IO() { // 不选择ADC功能 ADE = 0x03; // 选择GPIO功能 LCD_CS_PFR &= ~LCD_CS; // 设置方向为输出 LCD_CS_DDR |= LCD_CS; // 同理，其他端口也按照此逻辑进行配置 // 选择GPIO功能 LCD_CD_PFR &= ~LCD_CD; // 设置方向为输出 LCD_CD_DDR |= LCD_CD; // 重复以上步骤，配置其他端口 } // 点亮LED void Toggle_LED() { // 设置端口方向为输出 LCD_CS_DDR |= LCD_CS; // 通过修改PDOR寄存器来控制LED的状态 if ((LCD_CS_PDOR & LCD_CS) == LCD_CS) { // LED当前为亮，现在熄灭 LCD_CS_PDOR &= ~LCD_CS; } else { // LED当前为灭，现在点亮 LCD_CS_PDOR |= LCD_CS; } } ``` #### 系统时钟配置 在富士通FM3 MB9B500中，时钟源的选择至关重要。微控制器提供了多种时钟选项，包括： - **外部主时钟** (`CLKMO`): 通常来自外部晶体振荡器。 - **外部子时钟** (`CLKSO`): 可用于辅助时钟源。 - **内部低速时钟** (`CLKLC`): 内置的低频时钟，适合低功耗应用。 - **内部高速时钟** (`CLKHC`): 高频内置时钟。 - **PLL时钟** (`CLKPLL`): 相位锁定环路产生的时钟信号。 系统时钟的配置可以通过设置MD1和MD0位来完成。不同的组合可以实现不同类型的时钟配置。 #### 复位机制 复位机制是确保微控制器能够正常启动和运行的关键部分。富士通FM3 MB9B500支持多种复位方式，包括但不限于： - **上电复位** (`Power-on reset`) - **初始化引脚输入复位** (`INITX pin input`) - **外部电源/低压检测复位** (`External power supply / low voltage detection reset`) - **软件看门狗复位** (`Software watchdog reset`) - **硬件看门狗复位** (`Hardware watchdog reset`) - **时钟故障检测复位** (`Clock failure detection reset`) - **异常频率检测复位** (`Anomalous frequency detection reset`) - **软件复位** (`Software reset`) - **TRSTX引脚输入复位** (`TRSTX pin input`) 每种复位方式都有其适用场景，开发者可以根据实际情况选择合适的复位策略。 #### AD转换 MB9B500配备了三组10位或12位精度的AD转换器。这使得它可以灵活地从16个模拟输入通道中选择任意一个进行转换。AD转换可以由以下触发器激活： - **优先级转换触发** (`Priority conversion activation trigger`) - **外部引脚触发输入** (`Trigger input from an external pin`) - **定时器触发输入** (`Timer trigger input (base timer or multifunction timer)`) - **软件触发** (`Software activation`) 通过选择不同的触发方式，开发者可以根据应用场景的需求灵活配置AD转换过程。 #### PWM操作 PWM (脉冲宽度调制) 功能在许多应用场景中都非常有用。MB9B500支持16位PWM计数器操作，并提供了一次性操作模式。此外，还支持中断触发和时间图等特性。这些特性使得开发人员能够更灵活地设计和实现各种复杂的PWM控制方案。 通过以上介绍可以看出，富士通FM3 MB9B500 Cortex M3微控制器不仅功能强大，而且在GPIO配置、时钟管理、AD转换以及PWM控制等方面提供了丰富的选项。这对于从事嵌入式系统设计和开发的工程师来说是非常有价值的资源。