Stellaris® LM3S1968 微控制器基于 ARM® Cortex™-M3 控制器内核，采用 50 MHz 工作频率，具备 256 kB 单周期闪存、64 kB 单周期 SRAM 存储器、1 个 24 位 Systick 定时器、4 个 32 位或 8 个 16 位通用定时器、1 个看门狗定时器、2 个 SSI/SPI 控制器、2 个 I2C 接口、3 个 UART、3 个模拟比较器、1 个带 8 个输入通道（准确率为 +/- 1LSb）的 10 位模数转换器 (ADC)、1 个带 6 个输出通道的运动控制脉冲宽频调制 (PWM) 模块、2 个正交编码器输入、1 个使用 RTC 和 256 字节非挥发性状态保存内存的电池备用供电休眠模块、1 个低压差线性稳压器、掉电复位、上电复位控制器和多达 52 个 GPIO。

特性

32 位 RISC 性能

• 专为小内存嵌入式应用而设计的32 位 ARM® Cortex™-M3 v7M 架构
• 50 MHz 工作频率
• 50 MHz 工作频率，基于 32 位 ARM® Cortex™-M3 架构
• 系统定时器 (SysTick) 提供了一个简单的 24 位写清零、递减、自装载计数器，同时具有灵活的控制机制
• 采用兼容 Thumb® 的 Thumb-2-only 指令集，支持硬件除法和单周期乘法
• 集成的嵌套向量中断控制器 (NVIC) 可提供确定性的中断处理
• 40 个中断通道，支持 8 种优先级
• 存储器保护单元 (MPU) 可提供特权模式来保护操作系统的功能
• 非对齐式数据访问可将数据更为有效的安置到存储器中
• 精确的位操作 (bit-banding) 不仅最大限度的利用了存储器空间而且还改良了对外设的控制

片上存储器

• 256 KB 单周期闪存
  • 可由用户管理的闪存块保护，以 2KB 块为单位
  • 可由用户管理的闪存数据编程
  • 可由用户定义和管理的闪存保护块
• 64 KB 单周期 SRAM 存储器

灵活的定时器功能

• 4 个通用定时器，可分别配置为一个 32 位定时器，或两个 16 位定时器
• 实时时钟 (RTC) 功能
• 24 位系统 (SysTick) 定时器
• 32 位看门狗定时器

通用定时器

• 4 个通用定时器模块 (GPTM)，每个模块都能提供 2 个 16 位的定时器/计数器。每个通用定时器模块都可配置为独立运作的定时器或事件计数器（共 8 个）：用作单个 32 位的定时器（共 4 个），或用作一个 32 位的实时时钟（RTC）以捕获事件，或者用作脉宽调制输出（PWM），或者用于触发模数转换
• 32 位定时器模式
  • 可编程的单次触发定时器
  • 可编程的周期定时器
  • 当接入 32.768KHz 外部时钟输入时可作为实时时钟使用
  • 当控制器在调试期间声明 CPU 暂停（Halt）标志有效时，用户可以在周期和单次触发模式中启用中止（stalling）
  • ADC 事件触发器
• 16 位定时器模式
  • 通用定时器功能，带一个 8 位的预分频器
  • 可编程的单次触发定时器
  • 可编程的周期定时器
  • 当控制器在调试期间声明 CPU 暂停（Halt）标志有效时，用户可启用中止（stalling）
  • ADC 事件触发器
• 16 位输入捕获模式
  • 提供输入边沿计数捕获功能
  • 提供输入边沿时间捕获功能
• 16 位 PWM 模式
  • 简单的 PWM 模式，对 PWM 信号输出的取反可通过软件编程实现

看门狗定时器

• 带可编程存入寄存器的 32 位反向计时器
• 带启用选项的独立看门狗时钟
• 支持中断屏蔽的可编程中断产生逻辑
• 软件跑飞时可锁定寄存器以提供保护
• 带启用/禁用选项的复位产生逻辑
• 当控制器在调试期间声明 CPU 暂停（Halt）标志有效时，用户可启用中止（stalling）

串行接口

• 2 个同步串行接口 (SSI)，可在主机或从机模式下与 SPI、MICROWIRE 或 TI 的同步串行接口相连
• 2 个 I2C 接口（主机和从机）
• 3 个具备 IrDA 支持的、可完全编程的 16C550 型 UART

同步串行接口 (SSI)

• 2 个 SSI 模块，每个模块都具备以下特性：
• 主机或者从机方式运作 /li>
• 可编程控制的时钟位速率和预分频
• 独立的发送和接收 FIFO，16 位宽，8 位深
• 可编程的接口，与 Freescale 的 SPI 接口，MICROWIRE 或者 Texas Instruments 器件的同步串行接口相连
• 可编程的数据帧大小，范围为 4 到 16 位
• 环回测试模式可用于诊断/调试测试

UART

• 3 个具备 IrDA 支持的、可完全编程的 16C550 型 UART
• 带有独立的 16x8 发送 (TX) 以及 16x12 接收 (RX) FIFO，可减轻 CPU 中断服务的负担
• 可编程的波特率发生器，并带有分频器
• 可编程设置 FIFO 长度，包括 1 字节深度的操作，以提供传统的双缓冲接口
• FIFO 触发水平可设为 1/8、1/4、1/2、3/4 和 7/8
• 标准异步通信位：起始位、停止位、奇偶位
• 无效起始位检测
• 行中断的发生和检测

模数转换器 (ADC)

• 单一输入和差分输入配置
• 用作单端输入时支持 8 个 10 位通道（输入）
• 采样率达每秒 100 万次
• 灵活、可配置的模数转换
  • 从 1 到 8 单元 (entries) 长的 4 个可编程采样转换序列，带有相对应的转换结果 FIFO
  • 每个序列由软件或内部事件（定时器、模拟比较器、PWM 或 GPIO）触发
• 片上温度传感器

模拟比较器

• 3 个独立的集成模拟比较器
• 输出可配置为：驱动输出管脚、生成中断或启动 ADC 采样序列
• 比较两个外部管脚输入或者将外部管脚输入与内部可编程参考电压相比较

内部集成电路 (I2C) 接口

• 2 个 I2C 模块
• 在标准模式中，主机和从机接收及发送操作的传输速度高达 100Kbps；在高速模式中，传输速度高达 400Kbps
• 中断产生
• 主机具备仲裁和时钟同步功能，多主机支持，以及 7 位寻址模式

专用运动控制 PWM

• 3 个 PWM 发生器模块，每个 PWM 模块具备一个 16 位计数器、两个比较器、一个 PWM 发生器和一个死区 (dead-band) 发生器
• 1 个 16 位的计数器
  • 在递减或递增/递减模式下运行
  • 输出频率由一个 16 位的装载值控制
  • 可同步更新装载值
  • 当计数器的值达到零或者装载值的时候产生输出信号
• 2 个 PWM 比较器
  • 可同步更新比较器值
  • 在匹配的时候产生输出信号
• PWM 发生器
  • 根据计数器和 PWM 比较器的输出信号来产生 PWM 输出信号
  • 可产生两个独立的 PWM 信号
• 死区发生器
  • 产生 2 个带有可编程死区延时的 PWM 信号，适合驱动半 H 桥（half-H bridge）
  • 旁路后可不修改输入 PWM 信号
• 灵活的输出控制模块，PWM 输出可支持各种 PWM 信号
  • PWM 输出可支持各种 PWM 信号
  • 每个 PWM 信号都可以选择将输出反相（极性控制）
  • 每个 PWM 信号都可以选择进行故障处理
  • PWM 发生器模块的定时器同步
  • PWM 发生器模块的定时器/比较器更新同步
  • PWM 发生器模块中断状态汇总
• 可启动一个 ADC 采样序列

正交编码器输入

• 使用 2 个硬件位置积分器跟踪编码器位置
• 使用内置定时器捕获速度
• 在接收到标志脉冲、速度定时器时间到达、方向改变以及检测到正交错误时产生中断

GPIO

• 5 到 52 个 GPIO，具体由配置决定
• 耐压 5V 的输入/输出
• 可将中断产生编程为边沿触发或电平检测
• 快速切换支持每两个时钟周期变换一次
• 在读和写操作中通过地址线进行位屏蔽
• 可启动一个 ADC 采样序列
• 可编程控制驱动强度和电压转换速率
• 可编程控制 GPIO 端口配置：
  • 弱上拉或下拉电阻
  • 2mA、4mA 和 8mA 端口驱动
  • 针对 8mA 驱动的电压转换速率控制
  • 可启用开漏功能
  • 可启用数字输入

功率

• 片上低压差（LDO）稳压器，具有可编程的输出电压，用户可调节的范围为 2.25V 到 2.75V
• 电池供电的休眠模块，采用实时实钟和 256B 非易失性存储器
• 3.3V 电源掉电检测
• 休眠模块可处理上电/掉电 3.3V 列，并控制内核数字逻辑及模拟电路
• 针对控制器的低功耗选项：睡眠和深度睡眠模式
• 针对外设的低功耗选项：软件控制各外设的关断
• 用户可启用 LDO 的未调节电压检测及自动复位功能
• 通过中断或复位实现 3.3V 电源掉电检测及报告

灵活的复位源

• 上电复位 (POR)
• 复位管脚有效
• 掉电（BOR）检测器向系统发出电源下降的警报
• 软件复位
• 看门狗定时器复位
• 可在内部低压差（LDO）稳压器输出变为不稳定时复位

其他特性

• 6 个复位源
• 可编程的时钟源控制
• 可对单个外设的时钟进行选通以降低功耗
• 符合 IEEE 1149.1-1990 标准的测试访问端口（TAP）控制器
• 通过 JTAG 和串行线接口进行调试访问
• 完整的 JTAG 边界扫描

封装

• 工业运行温度（-40°C 至 +85°C） 符合 RoHS 的 100 脚 LQFP 封装