微控制器LM3S9D96的功能特性及应用方案设计

TI公司的斯特拉瑞斯LM3S9D96是基于ARM ®皮质™-M3的32位MCU，工作频率为80MHz，100D MIPS性能，具有的ARM Cortex系统定时器定时器和嵌套的向量中断控制器（NVIC）。片内的512KB单周期闪存高达50MHz，96KB单周期SRAM，主要用于运动控制，工业自动化，医疗，交通，电器和风细雨安全连接等。电路图和元件布局图。

德州仪器（TI）是将32位功能和基于ARM®Cortex™-M3的微控制器的全部优点带入微控制器市场的最广泛领域的行业领导者。对于8位和16位MCU的当前用户，带Cortex-M3的Stellaris提供了通往最强大的开发工具，软件和知识生态系统的直接途径。迁移到Stellaris的设计师将受益于出色的工具，较小的代码占用空间和出色的性能。更重要的是，设计人员可以对从1美元到1 GHz的兼容路线图充满信心地进入ARM生态系统。对于当前32位MCU的用户，Stellaris系列提供了业界第一个Cortex-M3和Thumb-2指令集的实现。凭借快速的响应能力，Thumb-2技术结合了16位和32位指令，以实现代码密度和性能的最佳平衡。与纯32位代码相比，Thumb-2使用的内存减少了26％，从而降低了系统成本，同时性能提高了25％。德州仪器（TI）的Stellaris微控制器系列（第一个基于ARM Cortex-M3的控制器）将高性能的32位计算带到了对成本敏感的嵌入式微控制器应用中。这些具有开创性的部件为客户提供32位性能，而成本却与传统的8位和16位设备相同，而且封装尺寸小。德州仪器（TI）的Stellaris系列微控制器（第一个基于ARM Cortex-M3的控制器）将高性能的32位计算带到了对成本敏感的嵌入式微控制器应用中。这些具有开创性的部件为客户提供32位性能，而成本却与传统的8位和16位设备相同，而且封装尺寸小。德州仪器（TI）的Stellaris微控制器系列（第一个基于ARM Cortex-M3的控制器）将高性能的32位计算带到了对成本敏感的嵌入式微控制器应用中。这些具有开创性的部件为客户提供32位性能，而成本却与传统的8位和16位设备相同，而且封装尺寸小。

LM3S9D96主要特性：

LM3S9D96微控制器具有以下功能：

■ARM Cortex-M3处理器内核

– 80 MHz工作；100 DMIPS性能

– ARM Cortex SysTick计时器

–嵌套矢量中断控制器（NVIC）

■片上存储器

– 512 KB单周期闪存，最高50 MHz；预取缓冲区可将性能提高到50 MHz以上

– 96 KB单周期SRAM

–装有StellarisWare软件的内部ROM：

•Stellaris外围设备驱动程序库

•Stellaris引导加载程序

•SafeRTOS™内核

•高级加密标准（AES）加密表

•循环冗余校验（ CRC）错误检测功能

■外部外围接口（EPI）

- 8/16 / 32-位专用并行总线外围设备

-支持SDRAM，SRAM /闪存，FPGA S，CPLD小号

■高级串行通讯集成

- 10/100以太网MAC和PHY与IEEE 1588 PTP硬件支持

-两个CAN 2.0 A / B控制器

– USB 2.0 OTG /主机/设备

–三个具有IrDA和ISO 7816支持的UART（一个具有调制解调器流控制和状态的UART）

–两个I2C模块

–两个同步串行接口模块（SSI）

–集成芯片间声音（I2S） ）模块

■系统集成

–直接内存访问控制器（DMA）

–系统控制和时钟，包括片上精密16MHz振荡器

–四个具有实时时钟功能的32位定时器（最多八个16位）

–八个捕获比较PWM引脚（CCP）

–两个看门狗定时器

•一个定时器在主振荡器上

运行•一个定时器在精密内部时钟下运行振荡器

–最多65个GPIO，具体取决于配置

•高度灵活的引脚复用允许用作GPIO或几种外围功能之一

•可独立配置为2、4或8 mA驱动能力

•最多4个GPIO可具有18 mA驱动能力

■高级运动控制

–八个用于运动和能量应用的高级PWM输出

–四个故障输入以促进低延迟关机

–两个正交编码器输入（QEI）

■模拟

两个具有16个模拟输入通道和100万次采样/秒的采样率的12位模数转换器（ADC）

–三个模拟比较器

– 16个数字比较器

–片上稳压器

■JTAG和ARM串行线调试（SWD）

■100引脚LQFP封装

■108球BGA封装

■工业（-40°C至85°C）温度范围

处理器内核（p。70）

Stellaris产品系列的所有成员（包括LM3S9D96微控制器）均围绕ARM Cortex-M3处理器内核进行设计。ARM Cortex-M3处理器为高性能，低成本平台提供了核心，可满足最小化内存实现，减少的引脚数和低功耗的需求，同时提供出色的计算性能和出色的系统对中断的响应。

■针对小型嵌入式应用程序进行了优化的32位ARM Cortex-M3架构

■出色的处理性能与快速中断处理相结合

■Thumb-2混合的16位/ 32位指令集以紧凑的内存大小（通常与8位和16位设备相关联）提供了32位ARM内核所期望的高性能，通常在几千字节的范围内。用于微控制器类应用程序的存储器

–单周期乘法指令和硬件除法

–原子位操作（位带），提供最大的存储器利用率和简化的外围设备控制

–未对齐的数据访问，使数据能够有效地打包到存储器中

■快速的代码执行允许更慢的处理器时钟或增加睡眠模式时间

■具有独立于指令和数据总线的哈佛架构

■高效的处理器内核，系统和存储器

■硬件除法和快速乘法器

■针对时间紧迫的应用程序的确定性高性能中断处理

■内存保护单元（MPU）为受保护的操作系统功能提供特权模式

■具有广泛的断点和跟踪功能的增强的系统调试

■串行线调试和串行线跟踪减少了调试和跟踪所需的引脚数

■从ARM7处理器系列进行移植，以实现更好的性能和电源效率

■针对单周期闪存使用进行了优化

■集成了睡眠模式的超低功耗

■80 MHz操作

■1.25 DMIPS / MHz

图1。LM3S9D96MCU机箱图

图2。LM3S9D96CPU

板图Stellaris®LM3S9D96开发板

Stellaris®LM3S9D96开发板提供了一个平台，用于围绕基于LM3S9D96ARM®Cortex™-M3的微控制器的高级功能来开发系统。

LM3S9D96是Stellaris Firestorm级微控制器系列的成员。Firestorm级设备包括80 MHz时钟速度，外部外围接口（EPI）和音频I2S接口等功能。除了支持这些功能的新硬件之外，DK-LM3S9D96电路板还包括其他Stellaris电路板上的丰富外设集。

开发板包括支持JTAG和SWD调试的板上在线调试接口（ICDI）。标准的ARM 20针调试头支持一系列调试解决方案。

Stellaris®LM3S9D96开发套件加快了Firestorm级微控制器的开发速度。该工具包还包括大量示例应用程序和完整的源代码。

LM3S9D96开发板的主要特性：

Stellaris®LM3S9D96开发板包括以下功能。