ARM Cortex-M4嵌入式系统原理及应用——基于STM32F407微控制器的HAL库开发
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出版社清华大学出版社
出版时间2024-04
版次1
装帧其他
上书时间2024-07-17
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- 品相描述:全新
图书标准信息
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作者
作者
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出版社
清华大学出版社
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出版时间
2024-04
-
版次
1
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ISBN
9787302656722
-
定价
79.00元
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装帧
其他
-
开本
16开
-
页数
440页
-
字数
778千字
- 【内容简介】
-
本书旨在传承51经典,发扬 ARM 长处,助推微控制器升级,以学生认知过程为导向组织内容,采取项目引领,全案例
教学的方式,着重培养学生实践应用能力。本书详细阐述了基于 ARM Cortex-M4内核的STM32F407微控制器嵌入式系
统硬件设计方法和软件开发技术。全书共有18章,划分为三部分:第一部分(第1~3章)为系统平台模块,分别讲述嵌入
式系统定义、嵌入式硬件平台和软件环境配置与使用入门;第二部分(第4~10章)为基本外设模块,分别对 STM32嵌入
式系统最常用的外设模块进行介绍,包括 GPIO、中断、定时器、PWM 和嵌入式系统接口技术;第三部分(第11~18章)为
扩展外设模块,分别对 STM32 嵌入式系统高级外设模块和典型传感器进行 讲 解,包 括 USART、SPI、W25Q128、I2C、
EEPROM、ADC、DMA、DAC、RTC和 DHT11等。
本书适合作为高等院校计算机、自动化、电子信息、机电一体化、物联网等专业高年级本科生或研究生嵌入式相关课
程的教材,同时可供从事嵌入式开发的技术和研究人员参考。
- 【作者简介】
-
:
黄克亚,软件设计师,苏州大学副教授、硕士生导师,主要从事智能控制、嵌入式系统开发等教学和科研工作。讲授过“电工电子技术”“单片机原理与控制技术”“微机原理及应用”“嵌入式系统开发”“可编程控制器”“传感器应用技术”等课程。近年来主持省级课题2项,授权发明专利1件,登记软件著作权4件,发表EI检索或中文核心期刊论文6篇,指导学生获中国智能机器人大赛一等奖1项、江苏省本专科优秀毕业设计(论文)三等奖1项、全国电子设计大赛江苏赛区二等奖2项。
- 【目录】
-
篇系统台
章arm cortexm4嵌入式系统
1.1嵌入式系统概述
1.1.1什么是嵌入式系统
1.1.2嵌入式系统和通用计算机比较
1.1.3嵌入式系统的特点
1.1.4嵌入式系统的应用领域
1.1.5嵌入式系统范例
1.2嵌入式系统的硬件
1.2.1嵌入式处理器的分类
1.2.2嵌入式处理器的技术指标
1.2.3嵌入式存储器
1.2.4嵌入式i/o设备
1.2.5嵌入式i/o接
1.3arm cortexm4 处理器
1.3.1arm公司
1.3.2arm处理器
1.4stm32微控制器
1.4.1从arm cortexm内核到基于arm cortexm的mcu
1.4.2stm32微控制器产品线
1.4.3stm32微控制器命名规则
1.5嵌入式系统的软件
1.5.1无作系统的嵌入式软件
1.5.2带作系统的嵌入式软件
1.5.3典型嵌入式作系统
1.5.4软件结构选择建议
本章小结
思拓展
第2章stm32f407与实验台
2.1stm32f407微控制器
2.1.1stm32f407/stm32f417系列
2.1.2stm32f407功能特
2.1.3stm32f407结构
2.1.4stm32f407存储器映
2.1.5stm32f407时钟系统
2.1.6stm32f407引脚
2.2开发板体概况
2.2.1开发板设计背景
2.2.2开发板体介绍
2.3电源电路
2.3.1电源电路图
2.3.2电源电路工作
2.4核心板电路
2.4.1芯片电源电路
2.4.2cpu滤波电路
2.4.3外接晶振电路
2.4.4备用电源电路
2.4.5复位电路
2.4.6启动设置电路
2.5i/o模块电路
2.5.1led模块
2.5.2按键模块
2.5.3显示模块
2.5.4蜂鸣器模块
2.6扩展模块电路
2.6.1温湿度传感器
2.6.2光照传感器
2.6.3a/d采样模块
2.6.4eeprom
2.6.5flash存储器
2.6.6波形发生器
2.6.7蓝牙模块
2.6.8i/o引脚外接模块
2.7cmsisdap调试器
本章小结
思拓展
第3章软件环境配置与使用入门
3.1stm32开发方式
3.1.1stm32snippets库
3.1.2标准外设库
3.1.3stm32cubemx hal库
3.1.4stm32cubemx ll库
3.1.5开发方式比较与选择
3.2软件资源安装与配置
3.2.1jre安装
3.2.2stm32cubemx安装
3.2.3hal固件包安装
3.2.4mdkarm安装
3.2.5器件包安装
3.2.6mdkarm注册
3.2.7结
3.3基于stm32cubemx的hal开发方式
3.3.1stm32cubemx生成初始化代码
3.3.2mdkarm集成开发
3.4cmsisdap调试器使用
3.4.1调试器连接与驱动安装
3.4.2调试选项设置与程序下载
3.5开发经验小结——编译器优化与volatile关键字
3.5.1编译器优化
3.5.2volatile关键字
本章小结
思拓展
第二篇基 本 外 设
第4章通用输入输出端
4.1gpio概述及引脚命名
4.2gpio结构
4.2.1输入驱动器
4.2.2输出驱动器
4.3gpio工作模式
4.3.1输入浮空
4.3.2输入上拉
4.3.3输入下拉
4.3.4模拟输入
4.3.5开漏输出
4.3.6开漏复用输出
4.3.7推挽式输出
4.3.8推挽式复用输出
4.3.9工作模式选择
4.4gpio输出速度
4.5i/o引脚复用及映
4.6gpio控制寄存器
4.7gpio控制寄存器配置实例
4.8寄存器版led灯闪烁工程
4.8.1创建寄存器版工程模板
4.8.2led灯闪烁程序设计
4.9开发经验小结——mdk中的c语言数据类型
本章小结
思拓展
第5章led流水灯与systick定时器
5.1gpio输出库函数
5.1.1gpio外设时钟使能
5.1.2函数hal_gpio_init()
5.1.3函数hal_gpio_deinit()
5.1.4函数hal_gpio_writepin()
5.1.5函数hal_gpio_togg()
5.1.6输出寄存器访问
5.2led流水灯控制
5.3systick定时器
5.3.1systick定时器概述
5.3.2systick定时器寄存器
5.3.3延时函数hal_delay()
5.3.4hal_delay()延时实例
5.3.5微秒级延时的实现
5.3.6综合延时程序实例
5.4开发经验小结——c语言中的位运算
5.4.1位运算符和位运算
5.4.2嵌入式系统位运算实例
本章小结
思拓展
第6章按键输入与蜂鸣器
6.1gpio输入库函数
6.1.1函数hal_gpio_readpin()
6.1.2输入数据寄存器访问
6.1.3函数hal_gpio_lockpin()
6.2独立按键控制蜂鸣器
6.2.1电路
6.2.2按键消抖
6.2.3项目实施
6.3矩阵键盘扫描
6.3.1矩阵键盘电路
6.3.2矩阵键盘扫描
6.3.3矩阵键盘实例
6.4开发经验小结——复合数据类型
6.4.1结构体数据类型
6.4.2枚举数据类型
本章小结
思拓展
第7章fsmc线与双显示终端
7.1fsmc线
7.2硬件系统设计
7.2.1硬件结构框图
7.2.2fsmc与tft lcd连接
7.2.3fsmc与数码管连接
7.3数码管接技术
7.3.1数码管工作
7.3.2数码管编码方式
7.3.3数码管显示方式
7.4tft lcd驱动
7.4.1ili9341体系
7.4.2ili9341常用命令
7.5项目实例
7.5.1fsmc读写时序
7.5.2fsmc初始化
7.5.3数码管动态显示学号
7.5.4数码管动态显示时间
7.5.5lcd驱动程序
7.5.6lcd英文显示
7.5.7lcd中文信息显示
7.6开发经验小结——c语言指针及其类型转换
7.6.1指针基本概念
7.6.2指针类型转换
本章小结
思拓展
第8章中断系统与基本应用
8.1中断的基本概念
8.1.1中断的定义
8.1.2中断的优点与应用
8.1.3中断源与中断屏蔽
8.1.4中断处理过程
8.1.5中断优先级与中断嵌套
8.2stm32f407中断系统
8.2.1嵌套向量中断控制器
8.2.2stm32f407中断优先级
8.2.3stm32f407中断向量表
8.2.4stm32f407中断服务函数
8.3stm32f407外部中断/事件控制器exti
8.3.1exti结构
8.3.2exti工作
8.3.3exti主要特
8.4stm32f407外部中断hal库函数
8.4.1stm32f407的nvic相关库函数
8.4.2stm32f407的exti相关库函数
8.5exti项目实例
8.5.1项目分析
8.5.2项目实施
8.5.3isr框架结
8.6开发经验小结——前/后台嵌入式软件架构
本章小结
思拓展
第9章基本定时器
9.1stm32f407定时器概述
9.2基本定时器
9.2.1基本定时器简介
9.2.2基本定时器的主要特
9.2.3基本定时器的功能
9.2.4基本定时器寄存器
9.3基本定时器的hal驱动
9.3.1基本定时器主要hal驱动函数
9.3.2定时器通用作宏函数
9.3.3定时器中断处理函数
9.4项目实例
9.4.1数字电子钟
9.4.2定时器刷新数码管
9.4.3定时器矩阵键盘扫描
本章小结
思拓展
0章通用定时器
10.1通用定时器功能概述
10.1.1通用定时器主要特
10.1.2通用定时器功能描述
10.2通用定时器工作模式与hal驱动
10.2.1pwm输出模式
10.2.2输出比较模式
10.2.3输入捕获模式
10.2.4pwm输入模式
10.3通用定时器寄存器
10.4通用定时器中断事件和回调函数
10.5项目实例
10.5.1pwm呼吸灯
10.5.2输出比较模式输出方波信号
10.5.3输入捕获模式测量脉冲频率
10.5.4pwm波频率和占空比测量
本章小结
思拓展
第三篇扩 展 外 设
1章串行通信接usart
11.1数据通信基本概念
11.1.1并行通信与串行通信
11.1.2异步通信与同步通信
11.1.3串行通信的制式
11.1.4串行通信的校验
11.1.5串行通信的波特率
11.2usart工作
11.2.1usart介绍
11.2.2usart功能特
11.2.3uart通信协议
11.2.4usart中断
11.2.5usart相关寄存器
11.3uart的hal驱动
11.3.1uart常用功能函数
11.3.2uart常用的宏函数
11.3.3uart中断事件与回调函数
11.4串通信项目实例
11.4.1项目分析
11.4.2微控制器端程序设计
11.4.3上位机程序设计
11.4.4串通信调试
11.5开发经验小结——printf()重定向函数
11.5.1重写fputc()函数
11.5.2选择使用micro lib
11.5.3printf()串打印信息
本章小结
思拓展
2章spi与字库存储
12.1spi通信
12.1.1spi
12.1.2spi互连
12.2stm32f407的spi工作
12.2.1spi主要特征
12.2.2spi结构
12.2.3时钟信号的相位和极
12.2.4数据帧格式
12.3flash存储芯片w25q128
12.3.1硬件接和连接
12.3.2存储空间划分
12.3.3数据读写原则
12.3.4存储器作指令
12.4spi的hal库驱动
12.4.1spi寄存器作的宏函数
12.4.2spi初始化和阻塞式数据传输
12.4.3中断和dma方式数据传输
12.5spi flash读写测试
12.5.1项目分析
12.5.2项目实施
12.6中文字库存储
12.6.1需求分析
12.6.2字库生成与合并
12.6.3字库存储
12.6.4lcd中文驱动程序
12.7基于spi闪存的中文显示
12.8开发经验小结——条件编译
12.8.1命令形式
12.8.2应用示例
本章小结
思拓展
3章i2c接与eeprom
13.1i2c通信
13.1.1i2c串行线概述
13.1.2i2c线的数据传送
13.2stm32f407的i2c接
13.2.1stm32f407的i2c主要特
13.2.2stm32f407的i2c结构
13.2.3stm32f407的i2c工作模式
13.3i2c接的hal库驱动
13.3.1i2c接的初始化
13.3.2阻塞式数据传输
13.3.3中断方式数据传输
13.3.4dma方式数据传输
13.4eeprom存储芯片24c02
13.4.1芯片概述与硬件连接
13.4.2接与通信协议
13.5eeprom存储开机密码项目
13.5.1项目分析
13.5.2项目实施
本章小结
思拓展
4章模/数转换与光照传感器
14.1adc概述
14.1.1adc基本
14.1.2adc能参数
14.1.3adc主要类型
14.2stm32f407的adc工作
14.2.1主要特征
14.2.2结构
14.2.3通道及分组
14.2.4时序图
14.2.5数据对齐
14.2.6校准
14.2.7转换时间
14.2.8转换模式
14.2.9外部触发转换和触发极
14.2.10中断和dma请求
14.2.11多重adc模式
14.3adc的hal库驱动
14.3.1规则通道驱动
14.3.2注入通道驱动
14.3.3多重adc驱动
14.4项目实例
14.4.1多通道轮询方式模拟信号采集
14.4.2光照传感器模拟与数字同步控制
本章小结
思拓展
5章直接存储器访问
15.1dma的基本概念
15.1.1dma的由来
15.1.2dma的定义
15.1.3dma的优点
15.2stm32f407的dma工作
15.2.1dma简介
15.2.2dma通道选择
15.2.3dma主要特
15.2.4dma传输属
15.3dma的hal库驱动
15.3.1dma的hal函数概述
15.3.2dma传输初始化配置
15.3.3启动dma数据传输
15.3.4dma中断
15.4项目实例
15.4.1usart接dma传输
15.4.2定时器触发dma传输多通道模拟量采集
15.4.3三重a
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