微控制器的要務——控制外設
首先明確乙個概念：當我們使用微控制器的時候，我們在使用它的什麼？計算能力？邏輯分析能力？
no！我們使用得最多的是它所提供得各個功能模組（外設模組）。
所謂外設，是指將特定功能做成乙個模組，然後給出控制埠，讓處理器來控制。只要處理器給了足夠的資訊，外設就能完成特定的一組任務（個人理解
o.o）。
舉例來說（以下只是簡單舉例，實際還有更多的應用）；
gpio
：配置好需要的引腳之後，就可以從該引腳輸入或輸出訊號；
timer
（定時器）：配置好之後，給定乙個數值，它就不斷的數數，到該值之後就會觸發乙個訊號（當然還有別的功能）。
uart
（非同步序列通訊介面）：配置好之後，給出需要傳輸的資訊，它就會將資訊傳輸到指定位置（如上位機）。
adc（模數轉換器）：可以讀取外界模擬訊號的數量值（如電壓），轉換為數字值（如
0100）。
…… 這裡不再窮舉了，課本裡面都很詳細。
確定了微控制器控制外設這樣乙個概念之後，我們再來講講（簡單講講吧，水平也不高），微控制器到底是如何控制外設的。
如果看過資料手冊的話，應該會發現，在每乙個外設的章節，都會由暫存器對映（
register map
）和暫存器描述（
register descriptions
）。每乙個外設都有……沒錯，
mpu就是通過暫存器來控制的。我們所有的操作，都是在讀取或者寫入數值到相應的暫存器中。 在
51微控制器稱霸的時代（吹牛皮不犯法吧），所寫的**就是直接對暫存器賦值，或者讀取暫存器的值。因為那時普遍還是
8位的微控制器，暫存器只有
8位，開發人員熟悉這麼簡單的暫存器很容易。但漸漸的，微控制器的位數提高了，暫存器現在普遍達到了
32位之多，去記住每一位代表什麼意思，讓人很頭疼。因此就出現了官方庫，開發人員只需要了解庫函式有什麼作用，就可以使用微控制器了。
如果想要了解對暫存器的操作，使用我們手頭的
ek-tm4c1294xx
，也可以做到。
以最近使用的
uart
為例：
在標頭檔案包含
#include 「inc/tm4c1294ncpdtf.h」
定義變數：
charstart=;
使用如下語句代替
uartcharput(uart0_base,arr[i]);
while(!(uart0_fr_r & (0x0001<<7)));
uart0_dr_r=arr[i];
//uartcharput(uart0_base,arr[i]);
這兩個語句就是通過對
uart0
的資料暫存器寫入資料的方式實現傳送資料的。 其中
while
用來判斷資料暫存器是否為空（為空就跳出，此時才能寫入資料），
while
裡面就是通過讀
uart0_fr_r
的暫存器的第
7位的狀態。該位的狀態就表示資料暫存器是否為空。
datasheet
中對uart
的狀態暫存器的描述如下圖：
其中位7（
bit 7
）叫做txfe
，就是指示當前資料暫存器是否為空。其描述如下圖：
第二句就是將我們需要傳送的字元賦值送入
uart0_dr_r
（資料暫存器，
data register
），然後
uart0
外設模組就自動將資料傳送至上位機了（我們這裡使用的個人電腦）。這也就是
uart
之所以可以稱為乙個模組的原因，它能自動傳輸資料。只是資料需要我們給它而已。
datasheet
中對uart
的資料暫存器的描述如下圖：
可以看到只有
[7:0]
八位是可以給使用者寫入資料的，也就是說，一次只能傳送乙個字元，傳送完之後才能重新裝載。 那麼
uart0_dr_r=arr[i];
這條語句是如何與暫存器掛鉤的呢？也就是說資料是如何儲存到指定的暫存器的？
在標頭檔案
中，將uart0_dr_r
通過巨集定義的方式定義了它指向
uart0
的資料暫存器。就是說，
uart0_dr_r
就是乙個指標，指標指向的位址的值如何改變，這對於學過
c語言的你們來說，應該沒問題了。
可以看看標頭檔案
uart0_dr_r
的巨集定義：
可以看到
uart0_dr_r
指向了0x4000c000
這個位址，從儲存器對映那一節課我們已經了解的
uart0
外設就是被分配到了從這個位址開使的一段空間。
也就是說我們將資料送到了
uart0
的這個位置，然後它就自動幫我們傳送了。
另外，對
uart
的配置什麼的也都是通過
uart
配置暫存器進行操作的，只不過我們使用庫函式開發，庫函式對這些東西進行了高度的封裝，我們不容易注意到而已。
其實可能有些多餘，因為這裡已經講了通過暫存器操作了。到時候看情況吧。
好了，水平不高，僅供交流，多多指教。
祝福大家。
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