TEX AS INS TRUM EN TS -P ODUCTION ATA

的Stellaris LM3S1651微控制器

数据表

DS- LM3S1651 -11 42 5

版权

2007-2012

德州研究所ruments成立

版权

版权

2007-2012德州仪器保留所有权利。的Stellaris和的StellarisWare

注册德州仪器的商标。

中。 ARM和Thumb都是注册商标，Cortex是ARM Limited的商标。其他名称和品牌可能是因为

其他属性。

PRODUCTION数据信息为出版日期。产品符合每德州仪器标准条款的规范

质保。生产加工并不包括所有参数进行测试。

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在德州仪器半导体的关键应用程序使用

产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

德州仪器

108野盆地， 350套房

奥斯汀，德克萨斯州78746

http://www.ti.com/stellaris

http://www-k.ext.ti.com/sc/technical-support/product-information-centers.htm

2

德州仪器（TI）生产数据

2012年1月21日

的Stellaris LM3S1651微控制器

目录

修订历史............................................................................................................................. 28

关于本文档.................................................................................................................... 36

听众..............................................................................................................................................

关于本手册................................................................................................................................

相关文档...............................................................................................................................

文档约定..................................................................................................................

36

36

36

37

1

1.1

1.2

1.3

1.3.1

1.3.2

1.3.3

1.3.4

1.3.5

1.3.6

1.3.7

1.3.8

1.4

结构概述................................................ .......................................... 39

概观...................................................................................................................... 39

目标应用........................................................................................................ 41

产品特点....................................................................................................................... 41

ARM Cortex-M3处理器内核............................................ ........................................ 41

片上存储器........................................................................................................... 43

串行通信外设............................................... ................................. 44

系统集成........................................................................................................ 48

先进的运动控制............................................... ................................................ 54

类似物.......................................................................................................................... 56

JTAG和ARM串行线调试............................................ .................................... 57

包装和温度............................................... ........................................... 58

硬件细节.......................................................................................................... 58

2

2.1

2.2

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4

2.3

2.3.1

2.3.2

2.3.3

2.3.4

2.3.5

2.3.6

2.4

2.4.1

2.4.2

2.4.3

2.4.4

2.4.5

2.4.6

2.4.7

2.5

2.5.1

2.5.2

2.5.3

在Cortex- M3处理器............................................. ......................................... 59

框图.............................................................................................................. 60

概观...................................................................................................................... 61

系统级接口.............................................. .................................................. .. 61

集成的可配置调试............................................... ....................................... 61

跟踪端口接口单元（ TPIU ） ........................................... .......................................... 62

Cortex-M3的系统组件细节............................................ ............................... 62

编程模型...................................................................................................... 63

处理器模式和权限级别的软件执行.......................................... 63

书库.......................................................................................................................... 63

寄存器映射................................................................................................................ 64

注册说明................................................ .................................................. 65 ..

异常和中断............................................... ............................................... 78

数据类型................................................................................................................... 78

内存模型.............................................................................................................. 78

存储器区，类型和属性............................................ ............................... 80

存储器访问存储系统顺序............................................ .................. 80

内存的访问行为.............................................. ......................................... 81

存储器访问的软件订购............................................. ............................ 81

位带................................................................................................................... 83

数据存储................................................................................................................ 85

同步原语................................................ ............................................. 85

异常模型........................................................................................................... 86

异常状态........................................................................................................... 87

异常类型............................................................................................................ 87

异常处理程序....................................................................................................... 90

2012年1月21日

德州仪器（TI）生产数据

3

目录

2.5.4

2.5.5

2.5.6

2.5.7

2.6

2.6.1

2.6.2

2.6.3

2.6.4

2.7

2.7.1

2.7.2

2.8

矢量表.................................................................................................................. 91

异常优先级....................................................................................................... 92

中断优先级分组............................................... ............................................... 92

异常进入和返回.............................................. ............................................. 92

故障处理.............................................................................................................. 94

故障类型................................................................................................................... 95

故障扩大和硬件故障............................................. ....................................... 95

故障状态寄存器和故障地址寄存器........................................... ............. 96

拘留所......................................................................................................................... 96

电源管理...................................................................................................... 96

进入睡眠模式............................................... .................................................. .. 97

唤醒从休眠模式............................................. ............................................... 97

指令集摘要............................................... ................................................ 98

3

3.1

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

Cortex-M3的外设.............................................. ........................................... 102

功能说明................................................ ................................................. 102

系统定时器（SysTick ） ............................................. .................................................. 102

嵌套向量中断控制器（ NVIC ） ........................................... ....................... 103

系统控制模块（ SCB ） ............................................ ............................................ 105

存储器保护单元（ MPU ） ............................................ ......................................... 105

寄存器映射.............................................................................................................. 110

系统定时器（SysTick ）寄存器说明........................................... ................... 112

NVIC寄存器说明............................................... ........................................... 116

系统控制模块（ SCB ）寄存器说明.......................................... .............. 129

存储器保护单元（ MPU ）寄存器说明.......................................... .......... 158

4

4.1

4.2

4.3

4.3.1

4.3.2

4.3.3

4.3.4

4.4

4.5

4.5.1

4.5.2

JTAG接口...................................................................................................... 168

框图............................................................................................................

信号说明.......................................................................................................

功能说明................................................ .................................................

JTAG接口引脚.....................................................................................................

JTAG TAP控制器............................................... .................................................. ..

移位寄存器............................................................................................................

操作注意事项................................................ ..........................................

初始化和配置............................................... ......................................

注册说明................................................ ..................................................

指令寄存器（IR ） ............................................. ..................................................

数据寄存器............................................................................................................

信号说明.......................................................................................................

功能说明................................................ .................................................

设备识别................................................ .................................................. ..

复位控制..............................................................................................................

不可屏蔽中断.............................................. .................................................

功率控制.............................................................................................................

时钟控制..............................................................................................................

系统控制...........................................................................................................

初始化和配置............................................... ......................................

寄存器映射..............................................................................................................

注册说明................................................ ..................................................

169

169

170

170

172

172

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176

178

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181

181

186

186

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194

196

196

198

5

5.1

5.2

5.2.1

5.2.2

5.2.3

5.2.4

5.2.5

5.2.6

5.3

5.4

5.5

系统控制..................................................................................................... 180

4

德州仪器（TI）生产数据

2012年1月21日

的Stellaris LM3S1651微控制器

6

6.1

6.2

6.3

6.3.1

6.3.2

6.3.3

6.3.4

6.3.5

6.3.6

6.3.7

6.3.8

6.3.9

6.3.10

6.3.11

6.4

6.4.1

6.4.2

6.4.3

6.4.4

6.4.5

6.5

6.6

休眠模块................................................ .............................................. 283

框图............................................................................................................

信号说明.......................................................................................................

功能说明................................................ .................................................

寄存器访问时序............................................... ................................................

休眠时钟源............................................... .............................................

系统实施................................................ ...............................................

电池管理................................................ .................................................. 。

实时时钟..........................................................................................................

电池备份的存储器.............................................. ................................................

功率控制使用HIB .............................................. ...............................................

功率控制使用VDD3ON模式............................................. ..............................

发起休眠......................................................................................................

从休眠中唤醒............................................... .................................................

中断和状态............................................... .................................................. ..

初始化和配置............................................... ......................................

初始化.................................................................................................................

RTC匹配功能（未休眠） ........................................... .........................

RTC匹配/唤醒从休眠状态.......................................... ...............................

外部唤醒从休眠状态............................................ ..................................

RTC或外部唤醒从休眠状态.......................................... ........................

寄存器映射..............................................................................................................

注册说明................................................ ..................................................

284

284

285

285

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289

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290

290

291

291

292

292

292

293

7

7.1

7.2

7.2.1

7.2.2

7.2.3

7.3

7.4

7.5

内部存储器................................................ .................................................. 。 310

框图............................................................................................................ 310

功能说明................................................ ................................................. 310

SRAM ........................................................................................................................ 311

只读存储器.......................................................................................................................... 311

闪存............................................................................................................. 313

寄存器映射.............................................................................................................. 318

闪存寄存器描述（Flash控制偏移量） ......................................... ... 319

内存寄存器描述（系统控制偏移量） .......................................... ........ 331

8

8.1

8.2

8.2.1

8.2.2

8.2.3

8.2.4

8.2.5

8.2.6

8.2.7

8.2.8

8.2.9

8.2.10

8.3

8.3.1

8.3.2

微型直接内存访问（ μDMA ） ........................................... ..................... 347

框图............................................................................................................ 348

功能说明................................................ ................................................. 348

信道分配................................................ .................................................. 349

优先........................................................................................................................ 350

仲裁尺寸............................................................................................................ 350

请求类型............................................................................................................ 350

通道配置................................................ ................................................. 351

传输模式........................................................................................................... 353

传输大小和增量.............................................. .......................................... 361

外设接口..................................................................................................... 361

软件要求........................................................................................................ 361

中断和错误............................................... .................................................. ... 362

初始化和配置............................................... ...................................... 362

模块的初始化..................................................................................................... 362

配置内存到内存的传输.......................................... ......................... 362

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德州仪器（TI）生产数据

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