ARM Cortex-M4F 处理器内核
Tiva™ C 系列的所有成员，包括 TM4C129ENCPDT 微控制器，均采用 ARM Cortex-M 处理器内核设计。ARM Cortex-M 处理器为核心提供了一个高性能、低成本的解决方案平台，满足最小存储器实现、减少引脚数量和低功耗的需求，同时提供卓越的计算性能和出色的系统中断响应。
处理器内核
针对小封装嵌入式应用优化的 32 位 ARM Cortex-M4F 架构
120 MHz 工作频率；150 DMIPS 性能
卓越的处理性能结合快速中断处理
Thumb-2 混合 16/32 位指令集，在紧凑的存储器尺寸下实现 32 位 ARM 内核的高性能，通常与 8 位和 16 位器件相关的存储器容量仅为几千字节，适用于微控制器级应用
单周期乘法指令和硬件除法
原子位操作（位绑定），实现最大存储器利用率和简化的外设控制
非对齐数据访问，使数据能够高效地打包存储到存储器中
符合 IEEE754 标准的单精度浮点单元（FPU）
16 位 SIMD 矢量处理单元
快速代码执行允许使用较慢的处理器时钟或增加休眠模式时间
哈佛架构特征：指令和数据使用独立的总线
高效的处理器内核、系统和存储器
硬件除法和面向快速数字信号处理的乘累加运算
用于信号处理的饱和运算
确定性、高性能的中断处理，适用于时序关键型应用
存储器保护单元（MPU），为受保护的操作系统功能提供特权模式
增强的系统调试功能，具有广泛的断点和跟踪能力
串行线调试（SWD）和串行线跟踪减少了调试和跟踪所需的引脚数量
从 ARM7™ 处理器家族迁移，以实现更好的性能和能效
针对特定频率下单周期 Flash 存储器使用进行优化；
集成休眠模式实现超低功耗
系统定时器（SysTick）
ARM Cortex-M4F 包含一个集成系统定时器 SysTick。SysTick 提供一个简单的 24 位写清零、递减、零环绕计数器，具有灵活的控制机制。该计数器可通过多种不同方式使用，例如：
以可编程速率（例如 100 Hz）触发并调用 SysTick 程序的 RTOS 节拍定时器
使用系统时钟的高速报警定时器
可变速率报警或信号定时器——持续时间取决于所用参考时钟和计数器的动态范围
用于测量完成时间和已用时间的简单计数器
基于缺失/满足持续时间的内部时钟源控制
嵌套向量中断控制器（NVIC）
TM4C129ENCPDT 包含 ARM 嵌套向量中断控制器（NVIC）。NVIC 和 Cortex-M4F 在处理模式下对所有异常进行优先级排序和处理。发生异常时，处理器状态自动保存到堆栈，并在中断服务程序（ISR）结束时自动从堆栈恢复。中断向量与状态保存并行获取，实现高效的中断进入。处理器支持尾链（tail-chaining）功能，意味着可以执行背靠背中断，而无需状态保存和恢复的开销。软件可在 7 个异常（系统处理程序）和 106 个中断上设置八个优先级。
确定性、快速中断处理：始终 12 个周期，或尾链时仅需 6 个周期（这些值反映无 FPU 堆叠）
外部不可屏蔽中断信号（NMI），可用于安全关键应用中 NMI 处理程序立即执行
可动态重新确定优先级的中断
通过硬件实现所需寄存器操作，实现卓越的中断处理
系统控制块（SCB）
SCB 提供系统实现信息和系统控制，包括系统异常的配置、控制和报告。
存储器保护单元（MPU）
MPU 支持标准 ARM7 受保护存储器系统架构（PMSA）模型。MPU 为保护区、重叠保护区、访问权限以及向系统报告存储器属性提供全面支持。
浮点单元（FPU）
FPU 完全支持单精度加、减、乘、除、乘累加和平方根运算。它还提供定点和浮点数据格式之间的转换，以及浮点常数指令。
用于单精度（C float）数据处理运算的 32 位指令
组合乘法和累加指令，提高精度（融合乘加 MAC）
硬件支持转换、加法、减法、乘法（可选累加）、除法和平方根运算
硬件支持非规范化数（denormals）和所有 IEEE 舍入模式
32 个专用 32 位单精度寄存器，也可作为 16 个双字寄存器寻址
解耦的三级流水线