<think>我们使用的是Cortex-M0架构的汇编语言。以下是一个汇编程序框架,用于初始化GPIO、ADC、定时器1、定时器3和PWM。
注意:由于不同的微控制器外设寄存器地址不同,这里以STM32F0系列为例(因为Cortex-M0常用在STM32F0等系列上)。具体的寄存器地址需要根据所使用的微控制器手册进行修改。
我们将按照以下步骤编写程序:
1. 初始化系统时钟(如果需要,但通常由启动文件或硬件初始化,这里假设时钟已配置好)
2. 初始化GPIO:设置某个引脚为输出(例如LED)和模拟输入(用于ADC)
3. 初始化ADC:配置ADC通道,采样时间等
4. 初始化定时器1:基本定时器,用于定时中断
5. 初始化定时器3:另一个定时器,可能用于不同的定时任务
6. 初始化PWM:通常使用定时器的PWM模式,这里假设使用定时器1的某个通道
由于汇编代码较长,我们只写出关键部分的初始化代码,并尽量使用通用寄存器操作。
注意:在Cortex-M0中,我们使用Thumb指令集,所有指令都是16位的。
以下代码假设:
- 系统时钟为48MHz(STM32F0系列常见)
- 使用GPIOA的0号引脚作为ADC输入(通道0)
- 使用GPIOA的5号引脚作为LED输出(推挽输出)
- 使用TIM1作为PWM定时器,通道1(PA8)输出PWM
- TIM3用于基本定时(例如产生中断)
由于不同芯片的寄存器地址不同,我们使用STM32F051的寄存器地址作为示例(具体请参考对应芯片手册)。
代码开始:</think>以下是一个基于ARM Cortex-M0架构的汇编程序框架,用于初始化GPIO、ADC、定时器1、定时器3和PWM。代码以STM32F0系列微控制器为例(寄存器地址需根据具体型号调整):
```armasm
; Cortex-M0 外设初始化汇编程序
; 假设使用STM32F051微控制器(寄存器地址需根据实际型号调整)
; 系统控制寄存器地址
RCC_BASE EQU 0x40021000 ; RCC寄存器基地址
RCC_AHBENR EQU RCC_BASE + 0x14 ; AHB外设时钟使能寄存器
RCC_APB1ENR EQU RCC_BASE + 0x1C ; APB1外设时钟使能寄存器
RCC_APB2ENR EQU RCC_BASE + 0x18 ; APB2外设时钟使能寄存器
; GPIO寄存器地址
GPIOA_BASE EQU 0x48000000
GPIOA_MODER EQU GPIOA_BASE + 0x00
GPIOA_AFR EQU GPIOA_BASE + 0x24
; ADC寄存器地址
ADC_BASE EQU 0x40012400
ADC_CR EQU ADC_BASE + 0x08
ADC_CHSELR EQU ADC_BASE + 0x28
; 定时器寄存器地址
TIM1_BASE EQU 0x40012C00 ; 高级定时器
TIM3_BASE EQU 0x40000400 ; 通用定时器
TIM_CR1 EQU 0x00 ; 控制寄存器1偏移
TIM_CCMR1 EQU 0x18 ; 捕获/比较模式寄存器1偏移
TIM_CCER EQU 0x20 ; 捕获/比较使能寄存器偏移
TIM_PSC EQU 0x28 ; 预分频器偏移
TIM_ARR EQU 0x2C ; 自动重装载寄存器偏移
TIM_CCR1 EQU 0x34 ; 捕获/比较寄存器1偏移
SECTION .text
GLOBAL __main
__main:
; 启用外设时钟
LDR r0, =RCC_AHBENR
LDR r1, [r0]
ORR r1, r1, #(1<<17) ; 启用GPIOA时钟 (IOPAEN)
STR r1, [r0]
LDR r0, =RCC_APB2ENR
LDR r1, [r0]
ORR r1, r1, #(1<<9) ; 启用ADC时钟 (ADCEN)
ORR r1, r1, #(1<<11) ; 启用TIM1时钟 (TIM1EN)
STR r1, [r0]
LDR r0, =RCC_APB1ENR
LDR r1, [r0]
ORR r1, r1, #(1<<1) ; 启用TIM3时钟 (TIM3EN)
STR r1, [r0]
; 初始化GPIO (PA5为LED输出, PA0为ADC输入, PA8为PWM输出)
LDR r0, =GPIOA_MODER
LDR r1, [r0]
; PA5: 输出模式 (01)
BIC r1, r1, #(3<<10) ; 清除模式位
ORR r1, r1, #(1<<10) ; 设置输出模式
; PA0: 模拟模式 (11)
ORR r1, r1, #(3<<0) ; 设置模拟模式
; PA8: 复用功能 (10)
BIC r1, r1, #(3<<16)
ORR r1, r1, #(2<<16)
STR r1, [r0]
; 设置PA8复用功能为TIM1_CH1
LDR r0, =GPIOA_AFR
LDR r1, [r0]
BIC r1, r1, #(0xF<<0) ; 清除AFR[0]的低4位
ORR r1, r1, #(2<<0) ; AF2 = TIM1_CH1
STR r1, [r0]
; 初始化ADC (单次转换模式, 通道0)
LDR r0, =ADC_CHSELR
MOV r1, #1 ; 选择通道0 (PA0)
STR r1, [r0]
LDR r0, =ADC_CR
MOV r1, #(1<<0) ; 使能ADC (ADEN)
STR r1, [r0]
; 初始化TIM1 (PWM模式)
LDR r0, =TIM1_BASE
; 设置预分频器 (48MHz / 48 = 1MHz)
MOV r1, #47
STR r1, [r0, #TIM_PSC]
; 设置自动重载值 (周期 = 1000 ticks -> 1kHz PWM)
MOV r1, #999
STR r1, [r0, #TIM_ARR]
; 配置PWM模式1 (通道1)
LDR r1, =0x0060 ; OC1M = 110 (PWM模式1)
STR r1, [r0, #TIM_CCMR1]
; 设置占空比 (50%)
MOV r1, #500
STR r1, [r0, #TIM_CCR1]
; 使能通道1输出
LDR r1, [r0, #TIM_CCER]
ORR r1, r1, #1 ; CC1E = 1
STR r1, [r0, #TIM_CCER]
; 启动计数器
LDR r1, [r0, #TIM_CR1]
ORR r1, r1, #(1<<0) ; CEN = 1
STR r1, [r0, #TIM_CR1]
; 初始化TIM3 (基本定时器)
LDR r0, =TIM3_BASE
; 设置预分频器 (48MHz / 48000 = 1kHz)
MOV r1, #47999
STR r1, [r0, #TIM_PSC]
; 设置自动重载值 (周期 = 1000 ticks -> 1s中断)
MOV r1, #999
STR r1, [r0, #TIM_ARR]
; 启动计数器
LDR r1, [r0, #TIM_CR1]
ORR r1, r1, #(1<<0) ; CEN = 1
STR r1, [r0, #TIM_CR1]
; 主循环
main_loop:
; 此处添加应用逻辑
; 例如: 控制LED闪烁或读取ADC
B main_loop
END
```
### 代码解释:
1. **时钟使能**:
- 通过RCC寄存器启用GPIOA、ADC、TIM1和TIM3的时钟
- AHB总线控制GPIO,APB1/APB2控制其他外设
2. **GPIO初始化**:
- PA0:模拟输入模式(ADC通道)
- PA5:通用输出模式(LED控制)
- PA8:复用功能模式(TIM1_CH1 PWM输出)
3. **ADC初始化**:
- 单次转换模式
- 选择通道0(PA0)
- 启用ADC(不包含校准和触发配置)
4. **TIM1 PWM初始化**:
- 预分频器设置计数频率为1MHz
- 自动重载值设定PWM周期为1ms(1kHz)
- PWM模式1配置(通道1)
- 50%占空比(CCR1=500)
- 启用计数器
5. **TIM3基础定时器**:
- 预分频器设置1kHz计数频率
- 自动重载值设定1秒中断周期
- 启用计数器(未包含中断使能配置)
6. **主循环**:
- 空循环等待,实际应用需添加逻辑
> **注意**:实际工程中需补充:
> - 中断服务程序(NVIC配置)
> - ADC校准和启动转换逻辑
> - 定时器中断处理
> - 完整的启动文件(向量表、堆栈初始化)