在TM4C123G微控制器中实现差分ADC采样的步骤如下：

1. 硬件配置

• 引脚选择：确认支持差分输入的引脚对（如AIN2和AIN3对应差分通道0）。
• 参考电压：确保参考电压（VREF）稳定，通常使用内部参考（如3.3V）。

2. ADC模块初始化

• 启用时钟：通过SYSCTL_RCGCADC_R寄存器启用ADC0模块的时钟。

  SYSCTL_RCGCADC_R |= 0x01; // 启用ADC0时钟

• 配置引脚为模拟输入：将对应引脚（如AIN2和AIN3）配置为ADC功能。

  GPIO_PORTB_AMSEL_R |= 0x0C; // 使能PB2和PB3的模拟功能

3. 采样序列器配置

以序列器3（SEQ3）为例：

• 禁用序列器：在配置前禁用序列器。

  ADC0_ACTSS_R &= ~ADC_ACTSS_ASEN3; // 禁用SEQ3

• 配置触发源和优先级：选择触发方式（如处理器触发）。

  ADC0_EMUX_R = (ADC0_EMUX_R & ~ADC_EMUX_EM3_M) | ADC_EMUX_EM3_PROCESSOR;

• 设置差分输入模式：

  // 配置SEQ3的步骤0为差分通道0，并启用差分模式
  ADC0_SSMUX3_R = 0; // 差分通道0（AIN2-AIN3）
  ADC0_SSCTL3_R = ADC_SSCTL3_D0 | ADC_SSCTL3_END0; // 差分模式 + 结束步骤

• 设置采样周期：调整ADC0_SAC_R寄存器以延长采样时间（如8x过采样）。

  ADC0_SAC_R = ADC_SAC_AVG_8X; // 提高精度

4. 启用序列器并触发采样

• 使能序列器：

  ADC0_ACTSS_R |= ADC_ACTSS_ASEN3; // 启用SEQ3

• 软件触发采样：

  ADC0_PSSI_R |= ADC_PSSI_SS3; // 触发SEQ3

5. 读取转换结果

• 等待转换完成：

  while ((ADC0_RIS_R & ADC_RIS_INR3) == 0); // 等待中断标志

• 读取数据：

  int32_t adcValue = ADC0_SSFIFO3_R; // 读取12位有符号结果
  ADC0_ISC_R = ADC_ISC_IN3; // 清除中断标志

6. 电压计算

• 差分结果范围为-VREF到+VREF，转换公式：

  float voltage = (adcValue / 2047.0) * VREF; // 假设12位补码，VREF=3.3V

注意事项：

• 共模电压范围：确保AIN2和AIN3的电压在0到VREF之间。
• 抗噪声处理：差分模式抗噪能力强，但需避免输入超出允许范围。
• 校准：首次使用时执行ADC校准（参考数据手册）。

示例代码片段（使用TivaWare库）：

#include <stdint.h>
#include "tm4c123gh6pm.h"

void ADC_Differential_Init(void) {
    // 启用ADC0时钟
    SYSCTL_RCGCADC_R |= 0x01;
    // 等待时钟稳定
    while ((SYSCTL_PRADC_R & 0x01) == 0);

    // 配置AIN2（PB2）和AIN3（PB3）为模拟输入
    GPIO_PORTB_AMSEL_R |= 0x0C;
    GPIO_PORTB_DEN_R &= ~0x0C;

    // 禁用SEQ3，配置采样序列
    ADC0_ACTSS_R &= ~ADC_ACTSS_ASEN3;
    ADC0_EMUX_R &= ~ADC_EMUX_EM3_M;
    ADC0_SSMUX3_R = 0; // 差分通道0（AIN2-AIN3）
    ADC0_SSCTL3_R = ADC_SSCTL3_D0 | ADC_SSCTL3_END0;
    ADC0_SAC_R = ADC_SAC_AVG_8X; // 8次平均
    ADC0_ACTSS_R |= ADC_ACTSS_ASEN3;
}

int32_t ADC_Read_Differential(void) {
    ADC0_PSSI_R |= ADC_PSSI_SS3; // 触发采样
    while ((ADC0_RIS_R & ADC_RIS_INR3) == 0); // 等待完成
    int32_t result = ADC0_SSFIFO3_R; // 读取结果
    ADC0_ISC_R = ADC_ISC_IN3; // 清除标志
    return result;
}

int main(void) {
    ADC_Differential_Init();
    while (1) {
        int32_t value = ADC_Read_Differential();
        float voltage = (value / 2047.0) * 3.3; // VREF=3.3V
        // 处理电压值...
    }
}

通过以上步骤，可在TM4C123G上实现差分ADC采样，适用于需要高抗噪能力的精密测量场景。