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本书介绍了单片机技术的具体应用，并通过具体项目讲解单片机开发的基本流程和方法，以及单片机开发工具的使用方法。
内容简介
近年来，嵌入式系统开发技术和嵌入式产品的发展势头迅猛，其应用领域涉及通信、消费电子、汽车工业等各个方面。嵌入式系统的设计与开发是一项实践性很强的专业技术，要求从业者深刻理解理论知识，并将原理与实践紧密结合。本书旨在以实践驱动学习，通过“做中学”的方式让读者掌握相关知识点。全书内容分为10章，主要介绍了STM32系列处理器的基础知识、开发工具、基本系统、通用输入输出端口应用、系统节拍定时器、中断系统、定时器、串行通信、模数转换器，并展示了一个综合项目—温度控制系统。书中提供了19个范例，这些范例可以帮助读者循序渐进地掌握嵌入式系统开发的核心技术。本书适合电子信息、通信、控制、计算机等相关专业的师生阅读，也适合作为嵌入式系统开发的入门教程，是一本既适合自学入门，又适合教学参考的图书。
展开全文
- 扉页
- 前言
- 资源与支持
- 目录
- 第1章 STM32单片机的基础知识
- 1.1单片机的由来与发展历史
- 1.1.1 嵌入式系统
- 1.1.2 嵌入式计算机系统
- 1.1.3 单片机的发展历史
- 1.1.4 单片机的发展趋势
- 1.2单片机的应用
- 1.2.1 单片机的应用结构
- 1.2.2 单片机的应用领域
- 1.3其他单片机
- 1.4 ARM简介
- 1.4.1 ARM 公司简介
- 1.4.2 ARM 的体系结构
- 1.4.3 ARM 的发展
- 1.5 Cortex-M3 内核与STM32简介
- 1.5.1 什么是 Cortex-M3 内核
- 1.5.2 什么是STM32
- 1.5.3 STM32 单片机的时钟
- 1.6 STM32 单片机的C语言编程知识点
- 1.6.1 STM32 编程的特点
- 1.6.2 STM32 编程中的数据类型
- 1.6.3 STM32 编程常用的 C 语言知识点
- 1.7什么是CMSIS固件库
- 1.7.1 CMSIS 固件库简介
- 1.7.2 CMSIS 固件库设计及规范
- 1.8习题与巩固
- 第2章 STM32单片机的开发工具
- 2.1 STM32 的开发工具一览
- 2.1.1 硬件开发工具
- 2.1.2 软件开发平台
- 2.2硬件开发工具JLink
- 2.2.1 JLink 的驱动安装及调试接口
- 2.2.2 硬件调试接口 JTAG/SWD 的定义
- 2.3软件开发环境MDK的使用方法
- 2.3.1 MDK 的安装
- 2.3.2 MDK 工程模块的创建
- 2.4习题与巩固
- 第3章 STM32单片机的基本系统
- 3.1单片机的基本系统组成元素
- 3.2项目实战：电源电路的设计
- 3.2.1 概述
- 3.2.2 范例 1：电源电路的设计
- 3.2.3 电源电路设计注意事项
- 3.3项目实战：复位电路的设计
- 3.3.1 概述
- 3.3.2 范例 2：复位电路的设计
- 3.3.3 复位电路设计注意事项
- 3.4项目实战：时钟电路的设计
- 3.4.1 概述
- 3.4.2 范例 3：时钟电路的设计
- 3.4.3 时钟电路设计注意事项
- 3.5项目实战：调试电路的设计
- 3.5.1 概述
- 3.5.2 范例 4：调试电路的设计
- 3.5.3 调试电路设计注意事项
- 3.6项目实战：启动电路的设计
- 3.6.1 概述
- 3.6.2 启动电路分析及工作原理
- 3.7习题与巩固
- 第4章 通用输入输出端口应用
- 4.1 GPIO 工作原理
- 4.1.1 STM32F103C8T6 单片机的引脚
- 4.1.2 引脚内部构造
- 4.1.3 GPIO 的 8 种工作模式
- 4.2 GPIO 寄存器功能详解
- 4.2.1 端口配置低寄存器（GPIOX_CRL）
- 4.2.2 端口配置高寄存器（GPIOX_CRH）
- 4.2.3 端口输入数据寄存器（GPIOX_IDR）
- 4.2.4 端口输出数据寄存器（GPIOX_ODR）
- 4.2.5 端口位设置/清除寄存器（GPIOX_BSRR）
- 4.2.6 端口位清除寄存器（GPIOX_BRR）
- 4.3利用库函数使用GPIO的方法
- 4.3.1 初始化端口
- 4.3.2 初始化时钟
- 4.3.3 GPIO 引脚控制
- 4.4项目实战：开关量驱动外设
- 4.4.1 GPIO 硬件接口电路设计要点
- 4.4.2 范例 5：GPIO 驱动发光二极管
- 4.4.3 范例 6：GPIO 驱动蜂鸣器
- 4.4.4 范例 7：GPIO 驱动数码管
- 4.5习题与巩固
- 第5章 系统节拍定时器
- 5.1系统节拍定时器概述
- 5.2系统节拍定时器的相关寄存器功能详解
- 5.2.1 控制和状态寄存器 CTRL
- 5.2.2 重装载值寄存器 LOAD
- 5.2.3 当前值寄存器 VAL
- 5.3利用库函数设置GPIO的方法
- 5.3.1 系统节拍定时器结构体
- 5.3.2 系统节拍定时器库函数
- 5.3.3 范例 8：利用系统节拍定时器精确延时
- 5.4项目实战：人机界面之液晶显示
- 5.4.1 液晶显示器简介
- 5.4.2 液晶模块引脚分布
- 5.4.3 液晶模块的控制指令
- 5.4.4 液晶显示器的工作时序
- 5.4.5 液晶显示器的字符集
- 5.4.6 范例 9：利用液晶显示器输出信息
- 5.5习题与巩固
- 第6章 STM32单片机的中断系统
- 6.1中断相关的概念
- 6.1.1 什么是中断
- 6.1.2 中断处理过程
- 6.1.3 什么是中断源
- 6.1.4 什么是中断信号
- 6.1.5 中断屏蔽的概念
- 6.1.6 中断优先级及中断嵌套
- 6.1.7 Cortex-M3 内核的嵌套向量中断控制器
- 6.1.8 STM32 的中断控制固件库
- 6.2 STM32 的中断系统
- 6.2.1 什么是异常
- 6.2.2 STM32 的中断通道
- 6.2.3 固件库中中断向量区的定义
- 6.2.4 利用库函数控制 NVIC 方法
- 6.3 STM32 单片机的EXTI
- 6.3.1 什么是外部中断/事件控制器 EXTI
- 6.3.2 EXTI 功能结构
- 6.3.3 中断/事件线的种类
- 6.3.4 STM32 固件库中 EXTI 的初始化结构体
- 6.3.5 STM32 固件库中 EXTI 的相关函数
- 6.4项目实战：人机交互之按键
- 6.4.1 按键分类
- 6.4.2 按键的接法
- 6.4.3 矩阵键盘扫描原理
- 6.4.4 按键的消抖处理
- 6.4.5 按键程序处理方法
- 6.4.6 范例 10：按键控制彩灯
- 6.5习题与巩固
- 第7章 STM32单片机的定时器
- 7.1定时器的工作原理
- 7.1.1 定时器简介
- 7.1.2 通用定时器的时钟源
- 7.1.3 通用定时器的定时时钟
- 7.1.4 定时器功能
- 7.1.5 定时器定时时间
- 7.1.6 定时器的计数模式
- 7.2通用定时器的相关寄存器功能详解
- 7.2.1 控制寄存器 1（TIMx_CR1）
- 7.2.2 中断使能寄存器（TIMx_DIER）
- 7.2.3 预分频寄存器（TIMx_PSC）
- 7.2.4 计数器（TIMx_CNT）
- 7.2.5 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
- 7.2.6 状态寄存器（TIMx_SR）
- 7.3固件库中定时器的相关内容
- 7.3.1 固件库中定时器的结构体
- 7.3.2 固件库中定时器的相关库函数
- 7.3.3 利用固件库设置通用定时器方法
- 7.3.4 范例 11：利用通用定时器进行精确定时
- 7.4 PWM 原理
- 7.4.1 什么是 PWM
- 7.4.2 STM32 单片机如何产生 PWM 信号
- 7.4.3 STM32 单片机 PWM 信号输出控制
- 7.4.4 PWM 信号的输出引脚控制
- 7.5 PWM 相关寄存器的功能详解
- 7.5.1 捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）
- 7.5.2 捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）
- 7.5.3 捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1～TIMx_CCR4）
- 7.6固件库中PWM的相关内容
- 7.6.1 PWM 功能的相关结构体
- 7.6.2 PWM 功能的相关库函数
- 7.6.3 使用固件库设置 PWM 的方法
- 7.6.4 范例 12：三色彩灯控制
- 7.7习题与巩固
- 第8章 STM32 单片机的串行通信
- 8.1串行通信的基本概念
- 8.1.1 数据通信方式
- 8.1.2 异步传输的字符数据帧
- 8.1.3 异步通信
- 8.1.4 波特率
- 8.2 RS-232C 总线标准
- 8.3 STM32 系统的RS-232C传输接口
- 8.3.1 RS-232C 的电平转换
- 8.3.2 典型的 RS-232C 接口电路
- 8.4不同单片机之间的串行总线连接
- 8.4.1 微处理器间直接通信
- 8.4.2 利用 RS-232 通信
- 8.5 STM32 的串行通信接口
- 8.5.1 STM32 的 UART 特性
- 8.5.2 STM32 的 UART 引脚
- 8.5.3 STM32 的 UART 结构
- 8.6 STM32 串行端口的使用方法
- 8.6.1 STM32 的 UART 时钟控制
- 8.6.2 STM32 的 UART 引脚配置
- 8.6.3 STM32 的串口波特率
- 8.6.4 STM32 的 UART 寄存器功能详解
- 8.6.5 STM32 的 UART 的控制
- 8.6.6 STM32 的 UART 的数据读写
- 8.7 STM32 的UART中断使用
- 8.7.1 STM32 的 UART 的收发中断控制
- 8.7.2 STM32 的 UART 中断使用方法
- 8.8添加printf功能
- 8.9主从机通信
- 8.9.1 范例 13：查询法
- 8.9.2 范例 14：中断法
- 8.10习题与巩固
- 第9章 STM32单片机的模数转换器
- 9.1输入信号分类形式
- 9.1.1 模拟信号和数字信号
- 9.1.2 电压信号和电流信号
- 9.1.3 单次信号和连续信号
- 9.2模数转换的原理
- 9.3模数转换器的工作过程
- 9.4模数转换器的相关概念
- 9.4.1 基准源
- 9.4.2 模数转换器的分类
- 9.4.3 模数转换器的主要技术指标
- 9.5 STM32 的模数转换器
- 9.5.1 STM32 的模数转换器特性
- 9.5.2 STM32 的模数转换器功能剖析
- 9.6 STM32 的ADC相关寄存器功能详解
- 9.6.1 ADC 控制寄存器 1(ADC_CR1)
- 9.6.2 ADC 控制寄存器 2(ADC_CR2)
- 9.6.3 ADC 采样时间寄存器 1(ADC_SMPR1)
- 9.6.4 ADC 采样时间寄存器 2(ADC_SMPR2)
- 9.6.5 ADC 注入数据寄存器x (ADC_JDRx)
- 9.6.6 ADC 规则数据寄存器(ADC_DR)
- 9.6.7 ADC 状态寄存器(ADC_SR)
- 9.7 STM32 的ADC转换模式
- 9.7.1 单次转换模式
- 9.7.2 连续转换模式
- 9.8固件库中的ADC结构体及库函数
- 9.8.1 ADC 初始化结构体
- 9.8.2 ADC 相应库函数
- 9.9 ADC应用设计深入讨论
- 9.9.1 工作电压的稳定性
- 9.9.2 参考电压的确定
- 9.9.3 采样时钟的选择
- 9.9.4 模拟噪声的抑制
- 9.9.5 校准
- 9.9.6 ADC 开关控制
- 9.10数字电位器
- 9.10.1 范例 15：电位器原理图
- 9.10.2 范例 16：读取模数转换器通道电压——查询法
- 9.10.3 范例 17：读取模数转换器通道电压——中断法
- 9.11习题与巩固
- 第10章 综合项目之温度控制系统
- 10.1单片机系统的程序结构
- 10.1.1 任务的划分
- 10.1.2 程序实时性
- 10.1.3 前后台程序结构的优点与缺点
- 10.1.4 改进前后台程序的方法
- 10.1.5 范例 18：缓冲区（FIFO）应用实例
- 10.2利用状态机改进单片机系统
- 10.2.1 初步认识状态机
- 10.2.2 状态机描述方法
- 10.2.3 通过状态转移图生成代码
- 10.2.4 范例 19：状态机项目
- 10.3 温度传感器
- 10.4习题与巩固
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版权信息
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2022
作者：田华
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出版时间：2022
作者：田华
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