嵌入式系統原理及應用（第2版）（微課版）——STM32F103 + STM32CubeMX + Keil MDK
吳銀琴 梁晶
商品描述
本書共14章，包括嵌入式系統的基礎知識、Cortex-M3架構、STM32系列處理器、STM32設備驅動庫、開發環境搭建、通用輸入輸出端口、異常與中斷、通用定時器、串行通信接口、I2C通信接口、直接存儲器訪問、數模轉換器、模數轉換器、綜合應用案例。
本書可作為高校計算機、電子信息、自動化、電氣、機械等專業的“嵌入式系統原理”“嵌入式系統編程”“單片機原理與應用”等課程的教材和教學參考書，也可作為工程實訓、電子設計競賽的實踐教材，還可作為自動控制、物聯網、機電一體化等領域的工程技術人員的參考書。
作者簡介
梁晶：
2004年畢業於華中科技大學計算機學院嵌入式系統與智能控制專業，獲工學碩士學位，武漢紡織大學計算機與人工智能學院專任教師，主要研究方向為嵌入式系統、人工智能、大數據技術。多年來在一線從事嵌入式系統、人工智能和大數據相關的教學和科研工作，主持和參與過多項校級、省級教研項目和科研項目。長期與企業合作從事嵌入式智能終端、車載互聯網等產品的研發工作，在嵌入式領域具備較強的理論功底和豐富的工程經驗。
目錄大綱
第 1章 嵌入式系統的基礎知識 1
1.1 嵌入式系統的特點 1
1.2 嵌入式系統的組成 3
1.2.1 嵌入式系統的硬件 3
1.2.2 硬件抽象層 8
1.2.3 嵌入式系統軟件 8
1.3 嵌入式系統的開發 9
1.3.1 嵌入式系統的開發流程 9
1.3.2 嵌入式系統的開發模式 10
1.4 習題 11
第 2章 Cortex-M3架構 12
2.1 Cortex-M3的內部結構 12
2.2 Cortex-M3的系統地址映射 15
2.3 Cortex-M3的編程模型 17
2.3.1 工作模式和運行級別 17
2.3.2 存儲格式 18
2.3.3 寄存器組 18
2.4 Cortex-M3的異常 21
2.5 指令集和匯編語言 23
2.5.1 Thumb指令集概述 23
2.5.2 匯編語言基礎 24
2.5.3 統一匯編語言 26
2.6 習題 26
第3章 STM32系列處理器 28
3.1 STM32F1系列處理器介紹 29
3.2 處理器地址映射 31
3.3 處理器時鐘 33
3.4 處理器命名規則 35
3.5 處理器引腳 36
3.6 最小系統 38
3.7 習題 40
第4章 STM32設備驅動庫 42
4.1 CMSIS介紹 42
4.2 STM32設備驅動庫 44
4.3 HAL庫中常見的C語言
知識點 47
4.3.1 數據類型 47
4.3.2 關鍵字enum 48
4.3.3 關鍵字typedef 48
4.3.4 關鍵字volatile 49
4.3.5 運算符 49
4.3.6 結構體 50
4.3.7 宏定義define 51
4.3.8 文件包含include 52
4.3.9 條件編譯 52
4.3.10 指針 54
4.3.11 assert_param函數 55
4.4 習題 55
第5章 開發環境搭建 57
5.1 STM32CubeMX輔助開發工具 57
5.2 Keil MDK集成開發環境 63
5.3 軟件應用中的常見問題及解決
方法 67
5.3.1 STM32CubeMX應用技巧 67
5.3.2 Keil MDK應用技巧 70
5.4 習題 79
第6章 通用輸入輸出端口 81
6.1 STM32處理器的GPIO端口 81
6.2 GPIO相關數據結構和API函數 83
6.3 點亮發光二極管 85
6.4 按鍵控制發光二極管 91
6.5 點亮LED數碼管 94
6.5.1 原理介紹 94
6.5.2 案例實現 95
6.6 動態LED數碼管顯示 98
6.6.1 原理介紹 98
6.6.2 案例實現 98
6.6.3 動態顯示程序整理 102
6.7 矩陣鍵盤控制 105
6.7.1 原理介紹 105
6.7.2 案例實現 106
6.7.3 矩陣鍵盤程序整理 111
6.8 OLED模塊 113
6.8.1 原理介紹 113
6.8.2 OLED顯示案例 117
6.9 習題 124
第7章 異常與中斷 126
7.1 中斷控制器的工作原理 126
7.2 外部中斷和事件 130
7.3 中斷相關數據結構和API函數 131
7.4 中斷編程案例 133
7.4.1 單中斷源 133
7.4.2 多中斷源 138
7.5 習題 142
第8章 通用定時器 143
8.1 定時器的時鐘源 145
8.2 定時器的計數單元 145
8.3 定時器的基本計數功能 147
8.3.1 定時器計數相關的數據結構和API函數 147
8.3.2 案例實現 148
8.4 定時器的輸出比較模式 152
8.4.1 輸出比較模式相關數據結構和API函數 153
8.4.2 案例實現 154
8.5 定時器的PWM輸出模式 159
8.5.1 PWM輸出模式相關數據結構和API函數 159
8.5.2 案例實現 159
8.6 定時器外部時鐘模式 164
8.7 定時器級聯 167
8.8 定時器輸入捕獲模式 171
8.8.1 定時器輸入捕獲模式相關數據結構和API函數 171
8.8.2 案例實現 171
8.9 微型直流電機驅動模塊 175
8.9.1 原理介紹 176
8.9.2 案例實現 177
8.10 習題 180
第9章 串行通信接口 183
9.1 RS232串行接口標準 184
9.2 STM32F103ZETx處理器的USART 185
9.3 實現USART數據傳輸的相關數據結構和API函數 187
9.4 串行通信案例 189
9.4.1 阻塞方式 189
9.4.2 非阻塞方式 193
9.4.3 上位機與下位機串口通信 197
9.5 習題 200
第 10章 I2C通信接口 201
10.1 I2C總線簡介 201
10.2 STM32F103ZETx處理器的
I2C 202
10.3 I2C相關數據結構和API函數 203
10.4 基於I2C的溫濕度檢測模塊 205
10.4.1 原理介紹 205
10.4.2 案例實現及模塊程序整理 206
10.5 習題 214
第 11章 直接存儲器訪問 215
11.1 STM32F103ZETx處理器的DMA工作原理 215
11.2 DMA相關數據結構和API函數 217
11.3 DMA編程 218
11.3.1 外設與存儲器之間的DMA傳輸 218
11.3.2 存儲器到存儲器的DMA傳輸 222
11.4 習題 224
第 12章 數模轉換器 225
12.1 STM32F103ZETx處理器的DAC 225
12.2 DAC相關數據結構和API函數 227
12.3 DAC編程 228
12.3.1 軟件觸發方式 228
12.3.2 定時器觸發方式 230
12.3.3 DMA方式DAC轉換 232
12.4 習題 235
第 13章 模數轉換器 236
13.1 STM32F103ZETx處理器的ADC 237
13.2 ADC相關數據結構和API函數 241
13.3 ADC編程 242
13.3.1 軟件觸發方式 242
13.3.2 定時器觸發數據采樣 245
13.3.3 規則組數據采樣 249
13.3.4 雙ADC模式數據采樣 253
13.4 習題 258
第 14章 綜合應用案例 260
14.1 超聲波測距模塊 261
14.2 電機驅動模塊 265
14.3 紅外循跡模塊 270
