内容简介
本书以智能物联网发展为时代背景，分别从开发板基础、功能模块和运行结果等角度，通过ESP32开发板的示例应用，讲解ESP-IDF、Arduino、MicroPython等开发环境的使用方法和相关程序。本书主要内容包括SoC基础、ESP32系统、ESP32开发环境、基础外设开发、高级外设开发、网络连接开发、应用层技术开发、蓝牙技术开发。为便于读者提高学习效率、快速掌握技巧、提升实践能力，本书提供项目设计的工程文档、程序等配套资源，可用于二次开发。 本书由浅入深、通俗易懂，将创新思维与实践示例相结合，不仅适合对ESP32编程有兴趣的爱好者阅读，也适合作为高等院校物联网系统应用开发课程的教材，还可作为从事物联网应用创新开发的专业人员的技术参考书。
展开全文
- A-fy
- 60221-BQ
- C-qy
- D-ml
- 01
- 1.1 SoC概述
- 1.1.1 SoC概念及定义
- 1．功能设计
- 2．设计描述和验证
- 3．逻辑综合
- 4．门级验证
- 5．布局和布线
- 1.1.2 SoC结构与特点
- 第1章 SoC基础
- 1
- 1.2 ESP32系列SoC
- 1．超低功耗
- 2．高集成度
- 1.3 本章小结
- 02
- 2.1 ESP32芯片封装
- 2.2 ESP32系统架构
- 2.2.1 ESP32系统架构概述
- 2.2.2 ESP32系统地址映射
- 1．片上存储器
- 2．DMA功能模块
- 3．片外存储器
- 4．缓存
- 5．外设
- 第2章 ESP32系统
- 2
- 2.3 ESP32开发板
- 2.4 ESP32复位及时钟定时
- 2.4.1 ESP32复位
- 2.4.2 ESP32时钟
- 1．时钟源
- 2．CPU时钟
- 3．外设时钟
- 4．Wi-Fi和BT时钟
- 5．RTC时钟
- 6．音频PLL
- 2.4.3 ESP32定时器
- 1．64位通用定时器
- 2．看门狗定时器
- 2.5 FreeRTOS
- 2.5.1 FreeRTOS基本概念
- 1．单任务与多任务系统区别
- 2．FreeRTOS任务状态
- 2.5.2 FreeRTOS任务构成
- 1．任务定义
- 2．任务控制
- 3．任务堆栈
- 2.5.3 FreeRTOS相关API
- 1．任务相关API
- 2．时间相关API
- 3．队列相关API
- 2.6 本章小结
- 03
- 第3章 ESP32开发环境
- 3
- 3.1 ESP-IDF开发环境
- 3.1.1 ESP-IDF简介
- 3.1.2 ESP-IDF安装
- 3.1.3 命令行运行Hello world
- 3.1.4 Espressif-IDE运行Hello world
- 3.1.5 ESP-IDF构建系统
- 1．基本概念
- 2．项目示例
- 3．项目CMakeLists文件
- 4．组件CMakeLists文件
- 5．组件配置
- 6．使用idf.py命令构建系统
- 3.2 Visual Studio Code开发环境
- 3.2.1 ESP-IDF插件安装
- 3.2.2 运行第一个程序
- 3.3 Arduino开发环境
- 3.3.1 Arduino插件安装
- 3.3.2 运行第一个程序
- 3.4 MicroPython开发环境
- 3.4.1 开发的准备工作
- 3.4.2 uPyCraft开发工具
- 3.4.3 Thonny开发工具
- 3.5 MicroPython主要模块
- 3.5.1 machine模块
- 1．Pin类
- 2．Signal类
- 3．UART类
- 4．SPI类
- 5．I2C类
- 6．RTC类
- 7．Timer类
- 8．WDT类
- 3.5.2 ESP/ESP32模块
- 1．特定方法
- 2．闪存分区
- 3．RMT子模块
- 4．超低功耗协处理器
- 5．示例
- 3.5.3 network模块
- 1．构造函数
- 2．方法
- 3．示例
- 3.5.4 utime模块
- 3.6 本章小结
- 04
- 4.1 IO_MUX和GPIO交换矩阵
- 1．IO_MUX中每个GPIO引脚有一组寄存器
- 2．RTC IO_MUX用于控制GPIO引脚的低功耗和模拟功能
- 3．GPIO交换矩阵是外设输入输出信号和引脚之间的全交换矩阵
- 4.1.1 IO_MUX的直接I/O功能
- 4.1.2 RTC IO_MUX的I/O功能
- 4.1.3 通过GPIO交换矩阵的外设输入
- 4.1.4 通过GPIO交换矩阵的外设输出
- 4.1.5 GPIO类型定义
- 1．esp_err_t类型
- 2．gpio_num_t类型
- 3．gpio_int_type_t类型
- 4．gpio_mode_t类型
- 5．gpio_pullup_t类型
- 6．gpio_pulldown_t类型
- 7．gpio_config_t类型
- 8．gpio_pull_mode_t类型
- 9．gpio_drive_cap_t类型
- 4.1.6 GPIO示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现方式一
- 2．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现方式二
- 3．基于ESP_IDF的Arduino开发环境实现
- 4．基于ESP_IDF的MicroPython开发环境实现
- 第4章 基础外设开发
- 4
- 4.2 ESP32系统中断矩阵
- 4.2.1 中断矩阵概述
- 4.2.2 中断功能描述
- 1．外部中断源
- 2．CPU中断源
- 3．分配外部中断源至CPU外部中断
- 4．屏蔽CPU的NMI类型中断
- 5．查询外部中断源当前的中断状态
- 4.2.3 中断类型定义
- 4.2.4 中断示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 4.3 ADC
- 4.3.1 ADC概述
- 1．RTC ADC控制器
- 2．数字ADC控制器
- 3．ADC引脚
- 4.3.2 ADC类型定义
- 1．adc_unit_t类型
- 2．adc_channel_t类型
- 3．adc1_channel_t类型
- 4．adc2_channel_t类型
- 5．adc_atten_t类型
- 6．adc_i2s_source_t类型
- 7．adc_bits_width_t类型
- 8．adc_digi_convert_mode_t类型
- 9．adc_digi_pattern_table_t类型
- 10．adc_digi_output_format_t类型
- 11．adc_digi_output_data_t类型
- 12．adc_digi_clk_t类型
- 13．adc_digi_config_t类型
- 14．adc_arbiter_mode_t类型
- 15．adc_arbiter_t类型
- 16．adc_digi_intr_t类型
- 17．adc_digi_filter_idx_t类型
- 18．adc_digi_filter_mode_t类型
- 19．adc_digi_filter_t类型
- 20．adc_digi_monitor_idx_t类型
- 21．adc_digi_monitor_mode_t类型
- 22．adc_digi_monitor_t类型
- 23．adc_i2s_encode_t类型
- 4.3.3 ADC示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境ADC1示例
- 2．基于ESP-IDF的VS Code开发环境ADC2示例
- 3．Arduino开发环境实现
- 4．MicroPython开发环境实现
- 4.4 DAC
- 4.4.1 DAC概述
- 4.4.2 DAC类型定义
- 1．dac_channel_t类型
- 2．dac_cw_scale_t类型
- 3．dac_cw_phase_t类型
- 4．dac_cw_config_t类型
- 5．dac_digi_convert_mode_t类型
- 6．dac_digi_config_t类型
- 4.4.3 DAC示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现DAC控制LED
- 2．Arduino开发环境实现DAC控制LED
- 3．MicroPython开发环境实现DAC控制LED
- 4．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现ADC-DAC变换
- 5．Arduino开发环境实现ADC-DAC变换
- 6．MicroPython开发环境实现ADC-DAC变换
- 4.5 定时器
- 4.5.1 定时器概述
- 1．16位预分频器
- 2．64位时基计数器
- 3．报警产生
- 4．中断
- 4.5.2 定时器类型定义
- 1．timer_group_t类型
- 2．timer_idx_t类型
- 3．timer_count_dir_t类型
- 4．timer_start_t类型
- 5．timer_intr_t类型
- 6．timer_alarm_t类型
- 7．timer_intr_mode_t类型
- 8．timer_autoreload_t类型
- 9．timer_src_clk_t类型
- 10．timer_config_t类型
- 11．esp_timer_dispatch_t类型
- 12．esp_timer_create_args_t类型
- 4.5.3 定时器示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现定时器控制LED
- 2．Arduino开发环境实现定时器控制LED
- 3．MicroPython开发环境实现定时器控制LED
- 4．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现定时器重启控制LED
- 5．Arduino开发环境实现定时器重启控制LED
- 6．MicroPython开发环境实现定时器重启控制LED
- 4.6 本章小结
- 05
- 5.1 UART
- 5.1.1 UART概述
- 1．主要功能
- 2．UART架构
- 3．UART RAM
- 4．波特率检测
- 5．UART数据帧
- 6．流控
- 5.1.2 UART类型定义
- 1．uart_mode_t类型
- 2．uart_word_length_t类型
- 3．uart_stop_bits_t类型
- 4．uart_parity_t类型
- 5．uart_hw_flowcontrol_t类型
- 6．uart_signal_inv_t类型
- 7．uart_sclk_t类型
- 8．art_at_cmd_t类型
- 9．uart_sw_flowctrl_t类型
- 10．uart_config_t类型
- 11．uart_intr_config_t类型
- 12．uart_event_type_t类型
- 13．uart_event_t类型
- 5.1.3 UART相关API
- 1．设置通信参数
- 2．设置GPIO引脚
- 3．安装驱动程序
- 4．进行串口通信
- 5.1.4 UART示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境UART0示例
- 2．基于ESP-IDF的VS Code开发环境UART1示例
- 3．Arduino开发环境UART1示例
- 4．MicroPython开发环境UART1示例
- 第5章 高级外设开发
- 5
- 5.2 I2C
- 5.2.1 I2C概述
- 1．主要特性
- 2．I2C架构
- 3．I2C cmd结构
- 4．I2C主机写入从机
- 5．I2C主机读取从机
- 5.2.2 I2C类型定义
- 1．i2c_port_t类型
- 2．i2c_mode_t类型
- 3．i2c_rw_t类型
- 4．i2c_opmode_t类型
- 5．i2c_trans_mode_t类型
- 6．i2c_addr_mode_t类型
- 7．i2c_ack_type_t类型
- 8．i2c_sclk_t类型
- 9．i2c_config_t类型
- 5.2.3 I2C相关API
- 1．配置初始化参数
- 2．安装驱动程序
- 3．主机通信
- 4．从机通信
- 5．中断处理
- 6．定制配置与删除
- 5.2.4 I2C示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 5.3 I2S
- 5.3.1 I2S概述
- 1．主要特性
- 2．I2S模块时钟
- 3．I2S模式
- 4．LCD模式
- 5.3.2 I2S类型定义
- 1．i2s_port_t类型
- 2．i2s_bits_per_sample_t类型
- 3．i2s_channel_t类型
- 4．i2s_comm_format_t类型
- 5．i2s_channel_fmt_t类型
- 6．i2s_mode_t类型
- 7．i2s_clock_src_t类型
- 8．i2s_config_t类型
- 9．i2s_event_type_t类型
- 10．i2s_dac_mode_t类型
- 11．i2s_event_t类型
- 12．i2s_pin_config_t类型
- 13．i2s_pdm_dsr_t类型
- 14．pdm_pcm_conv_t类型
- 5.3.3 I2S相关API
- 5.3.4 I2S示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 5.4 SPI
- 5.4.1 SPI概述
- 5.4.2 SPI类型定义
- 1．spi_host_device_t类型
- 2．spi_bus_config_t类型
- 3．spi_device_interface_config_t类型
- 4．spi_transaction_t类型
- 5．spi_transaction_ext_t类型
- 6．spi_slave_interface_config_t类型
- 7．spi_slave_transaction_t类型
- 5.4.3 SPI示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 5.5 本章小结
- 06
- 6.1 ESP32芯片Wi-Fi概述
- 1．Wi-Fi射频和基带
- 2．Wi-Fi MAC
- 第6章 网络连接开发
- 6
- 6.2 Wi-Fi网络连接数据类型
- 6.2.1 Wi-Fi网络连接数据类型定义
- 1．Wifi_mode_t类型
- 2．Wifi_country_policy_t类型
- 3．wifi_country_t类型
- 4．wifi_auth_mode_t类型
- 5．wifi_err_reason_t类型
- 6．wifi_second_chan_t类型
- 7．wifi_scan_type_t类型
- 8．wifi_active_scan_time_t类型
- 9．wifi_scan_time_t类型
- 10．wifi_scan_config_t类型
- 11．wifi_cipher_type_t类型
- 12．wifi_ant_t类型
- 13．wifi_ap_record_t类型
- 14．wifi_scan_method_t类型
- 15．wifi_sort_method_t类型
- 16．wifi_scan_threshold_t类型
- 17．wifi_ps_type_t类型
- 18．wifi_bandwidth_t类型
- 19．wifi_pmf_config_t类型
- 20．wifi_ap_config_t类型
- 21．wifi_sta_config_t类型
- 22．wifi_config_t类型
- 23．wifi_sta_info_t类型
- 24．wifi_sta_list_t类型
- 25．wifi_storage_t类型
- 26．wifi_init_config_t类型
- 6.2.2 设置Wi-Fi的AP模式示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 6.2.3 设置Wi-Fi的STA模式示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 6.2.4 扫描AP示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 6.3 Wi-Fi智能配置数据类型
- 6.3.1 Wi-Fi智能配置数据类型定义
- 1．smartconfig_type_t类型
- 2．smartconfig_event_t类型
- 3．smartconfig_event_got_ssid_pswd_t类型
- 4．smartconfig_start_config_t类型
- 6.3.2 智能配置Wi-Fi示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 6.4 网络接口
- 6.4.1 网络接口概述
- 1．用户代码
- 2．通信驱动
- 3．ESP-NETIF
- 4．网络堆栈
- 6.4.2 网络接口类型定义
- 1．esp_netif_dns_type_t类型
- 2．esp_netif_dns_info_t类型
- 3．esp_netif_dhcp_status_t类型
- 4．esp_netif_dhcp_option_mode_t类型
- 5．esp_netif_dhcp_option_id_t类型
- 6．ip_event_t类型
- 7．esp_netif_ip_info_t类型
- 8．esp_netif_ip6_info_t类型
- 9．ip_event_got_ip_t类型
- 10．ip_event_got_ip6_t类型
- 11．ip_event_ap_staipassigned_t类型
- 12．esp_netif_flags_t类型
- 13．esp_netif_ip_event_type_t类型
- 14．esp_netif_inherent_config_t类型
- 15．esp_netif_config类型
- 6.4.3 基于TCP的Socket通信示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境客户端实现
- 2．Arduino开发环境客户端实现
- 3．MicroPython开发环境客户端实现
- 4．基于ESP-IDF的VS Code开发环境服务器端实现
- 5．Arduino开发环境服务器端实现
- 6．MicroPython开发环境服务器端实现
- 6.4.4 基于UDP的Socket通信示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境客户端实现
- 2．Arduino开发环境客户端实现
- 3．MicroPython开发环境客户端实现
- 4．基于ESP-IDF的VS Code开发环境服务器端实现
- 5．Arduino开发环境服务器端实现
- 6．MicroPython开发环境服务器端实现
- 6.5 本章小结
- 07
- 7.1 基于HTTP开发
- 1．HTTP工作原理
- 2．HTTP请求方法
- 3．HTTP状态码
- 4．URL
- 5．HTTP请求/响应
- 7.1.1 HTTP服务器端数据类型定义
- 1．httpd_config_t类型
- 2．httpd_req_t类型
- 3．httpd_uri_t类型
- 4．httpd_err_code_t类型
- 5．httpd_ws_type_t类型
- 6．httpd_ws_frame_t类型
- 7.1.2 HTTP服务器端示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 7.1.3 HTTP客户端数据类型定义
- 1．esp_http_client_event_id_t类型
- 2．esp_http_client_event_t类型
- 3．esp_http_client_transport_t类型
- 4．esp_http_client_method_t类型
- 5．esp_http_client_auth_type_t类型
- 6．esp_http_client_config_t类型
- 7．HttpStatus_Code类型
- 7.1.4 HTTP客户端请求示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 第7章 应用层技术开发
- 7
- 7.2 基于WebSocket协议开发
- 7.2.1 WebSocket数据类型
- 1．esp_websocket_event_id_t类型
- 2．esp_websocket_event_data_t类型
- 3．esp_websocket_transport_t类型
- 4．esp_websocket_client_config_t类型
- 7.2.2 WebSocket示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 7.3 基于MQTT协议开发
- 1．MQTT开发原则
- 2．MQTT工作原理
- 7.3.1 MQTT数据类型
- 1．esp_mqtt_event_id_t类型
- 2．esp_mqtt_connect_return_code_t类型
- 3．esp_mqtt_error_type_t类型
- 4．esp_mqtt_transport_t类型
- 5．esp_mqtt_protocol_ver_t类型
- 6．esp_mqtt_error_codes_t类型
- 7．esp_mqtt_event_t类型
- 8．esp_mqtt_client_config_t类型
- 7.3.2 MQTT示例程序
- 1．基于ESP-IDF的VS Code开发环境实现
- 2．Arduino开发环境实现
- 3．MicroPython开发环境实现
- 7.4 本章小结
- 08
- 8.1 蓝牙协议基础
- 1．物理层
- 2．链路层
- 3．主机控制接口层
- 4．逻辑链路控制和适配协议层
- 5．安全管理协议层
- 6．属性协议层
- 7．通用属性配置文件层
- 8．通用访问配置文件层
- 9．BT与BLE的区别
- 第8章 蓝牙技术开发
- 8
- 8.2 ESP32蓝牙架构
- 8.2.1 蓝牙应用结构
- 8.2.2 ESP32 BLE
- 1．通用访问规范
- 2．属性协议
- 3．通用属性规范
- 4．建立GATT服务
- 5．基于ESP32 IDF发现对方设备的服务信息（GATT客户端）
- 8.3 ESP32蓝牙数据类型
- 8.3.1 Controller & VHCI
- 1．esp_bt_mode_t类型
- 2．esp_bt_controller_config_t类型
- 3．esp_bt_controller_status_t类型
- 4．esp_power_level_t类型
- 5．esp_ble_power_type_t类型
- 6．esp_sco_data_path_t类型
- 8.3.2 BT COMMON
- 1．esp_bt_status_t类型
- 2．esp_bt_uuid_t类型
- 3．esp_bt_dev_type_t类型
- 4．esp_ble_addr_type_t类型
- 5．esp_ble_wl_addr_type_t类型
- 6．esp_bluedroid_status_t类型
- 8.3.3 BLE
- 1．GAP相关数据类型
- 2．GATT相关数据类型
- 3．GATT服务器端相关数据类型
- 4．GATT客户端相关数据类型
- 5．BLUFI相关数据类型
- 8.4 ESP32蓝牙示例程序
- 8.4.1 基于ESP-IDF开发应用
- 8.4.2 基于MicroPython开发应用
- 8.4.3 基于Arduino开发应用
- 1．低功耗蓝牙
- 2．传统蓝牙
- 8.5 本章小结
展开全部
版权信息
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2022
作者：李永华
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