STM32嵌入式微控制器快速上手（第2版） ( 簡體 字) |
| 作者：陳志旺 等 | 類別：1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> STM32 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 38445
詢問書籍請說出此書號！【缺書】
NT售價： 300 元 |
| 出版日：5/1/2014 |
| 頁數：384 |
| 光碟數：0 |
|
站長推薦：   |
| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
| |
加入購物車  │加到我的最愛
(請先登入會員) |
| ISBN：9787121229565 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：第2版前言
1.本書定位
本書定位為有51單片機基礎的讀者學習STM32微控制器的“入門”教材，即本科電類專業，51單片機課程后的“嵌入式系統原理及應用”課程可選用的教材。本書的目的是深化強化嵌入式系統的基本概念，因此寫法中側重基本原理的闡述，側重與51單片機對比(外設主要選擇了GPIO、EXTI、USART、TIM，分別與51課程中的I/O接口、外部中斷、串口、定時/計數器對應)。在51單片機的知識結構中，這4個重要外設是按照如下線索組織的：功能→硬件→寄存器，即某個具體的功能是通過硬件實現的，寄存器是硬件與程序員的接口，程序員利用匯編語言或C語言通過寄存器控制硬件。而對于STM32，線索增加了一層，即功能→硬件→寄存器→固件庫，程序員調用固件庫函數控制硬件。其實細讀固件庫函數代碼后可以發現，還是通過寄存器控制硬件，只是經過固件庫封裝后，代碼更加易讀、易用。因此從寄存器到固件庫的學習中，讀者一定要清晰二者之間的聯系。掌握好本書中這4個外設接口，就可以結合Cortex-M3權威指南、STM32技術參考手冊和固件庫手冊、STM32具體型號的數據手冊，進行嵌入式開發技能的進一步提升。
2.嵌入式系統層次模型
與OSI網絡7層模型類似，嵌入式系統也有層次模型，并且在下述具體的知識點中有不同的體現。
第1頁圖1-1；
第83頁圖4-2和圖4-4；
第85頁圖4-5；
第89頁圖4-8；
第263頁圖11-9和圖11-10；
第269頁圖11-12；
第270頁圖11-13。
在上述結構中，第1頁的圖1-1所示的是一個抽象模型，其他都是它的具體實現。層次模型是研究復雜問題一個有效方法。
3.章節設置說明
本書篇章布局從理論體系上講并不十分嚴。例如，第2章Cortex-M3體系結構中包含STM32存儲器映射；NVIC的優先級，應屬于第2章，但從應用角度來考慮放到第5章EXTI中；SysTick也應屬于第2章，但從功能角度來考慮放到第8章定時器部分。這樣設置的目的都是從應用的角度來考慮的，這也與嵌入式系統“用中學”的學習理念一致，但讀者一定要清晰了解相關概念。
本書在第1版的基礎上增加了第13章，這是一個以STM32為核心的嵌入式系統應用實例。本書第1~2章、第7~13章、附錄A~D由燕山大學陳志旺編寫，第3章由燕山大學劉寶華編寫，第4章由燕山大學王榮彥編寫，第5章由燕山大學程淑紅編寫，第6章由燕山大學呂宏詩編寫，參加本書編寫的還有李萌、薛佳偉、王敬、吳晨、李曉、李坤、趙春媛、劉硯、趙曉娟和李江艷。全書由陳志旺統稿。書中引用了一些網上文獻，無法逐一注明出處，在此向原作者表示感謝！
由于筆者水平有限，書中難免存在錯誤與不妥之處，歡迎讀者朋友不吝賜教！作者的E-mail地址：czwaaron@ysu.edu.cn。
編著者
第1版前言
嵌入式系統屬于一個交叉學科，它涵蓋了微電子技術、電子信息技術、計算機軟件和硬件等多項技術領域，覆蓋面廣。目前嵌入式系統發展很快，很多軟/硬件技術出現時間不長，掌握這些新技術的人相對較少。很多高校專業劃分過細，難以跟上市場變化的步伐，與實際工程項目脫節嚴重，仍沿用應試教育的教學方式，理論知識講授過多，動手環節薄弱，理論聯系實際能力較差，學生參與社會實踐較少，不了解社會需求。嵌入式教學需要相應的嵌入式開發板和軟件，需要有經驗的人進行開發流程指導，這在目前的高校中是很難實現的。針對上述問題，我們組織多年在一線授課的教師根據教學經驗編寫了此書。
1.對教師的建議
把握“三個統一學單片機”的教學理論。
1）一般與特殊的統一 目前電類課程中關于微機方面的課程很多，如《計算機應用基礎》、《微機原理》、《單片機原理及應用》、《嵌入式系統原理及應用》、《可編程控制器PLC》等，這些課程間內容既有重復又有聯系，因為以奔騰芯片為核心的PC、以8086為核心的第一代PC、51單片機、以ARM為核心的嵌入式系統、PLC都有相同的遺傳基因（微機原理）。因此，任課老師應熟悉上述課程，在課堂講授中將其融會貫通起來，深入挖掘課程的共性，即微機的基本原理，然后引導學生在學習中側重其差異，這樣不僅可以提高學習效率，還可以啟發學生思考。
2）硬件與軟件的統一 通過多年的教學實踐我們發現，“軟件通過控制字寄存器控制硬件”是學生理解的難點，其原因可能是平時同學操作PC直接通過Windows界面達到驅動硬件的目的，沒有用軟件驅動過底層硬件。因此在介紹嵌入式系統時，最好從硬件控制寄存器程序講起，讓學生對底層原理有個認識。對于STM32，本書在第5章也揭示了控制寄存器和庫函數的相關性。另外，在參考文獻〔2〕中，我們將匯編語言依賴硬件的特性深入挖掘，課堂效果較好，推薦采用。
3）內部結構與外部引腳的統一 將內部結構、外部引腳、系統功能、指令集統一起來，只有這樣才能做到“庖丁解牛，游刃有余”。
2.對學生的建議
1）重視實踐 工程師解決問題的能力只有從實踐中才能獲得。從實踐經驗中歸納出共性的知識，然后再將這些知識重新應用到新的實踐中去，這也是當今的大學生要在未來的實際工作中必須采取的學習和工作方法。只有做到了這一點，才能真正實踐以工作為導向的理念：實踐、歸納、總結和再實踐。學好嵌入式系統，實踐必不可少，一定要選一塊和微處理器型號對應的開發板，創建一個良好的平臺和環境，邊實踐邊學習，盡量弄清其內在原理。硬件開發板的價格不必太高，最好能有自己動手的空間。深入理解STM32的硬件最小系統，對I/O口、串行通信、鍵盤、LED、LCD、SPI、I2C、PWM、A/D（包括一些傳感器）、D/A等實驗逐個實踐，逐步理解，再動手制做一個實際的小系統，底層硬件基礎就有了。各個硬件模塊驅動程序的編寫是嵌入式系統的必備基礎。在編程中，主要針對main杄c和stm32f10x_it杄c兩個文件，其他定義硬件控制寄存器的文件stm32f10x_map杄h、硬件初始化結構體的文件stm32f10x_xxx杄h和stm32f10x_xxx杄c也要仔細研讀，將軟件和硬件聯系起來學習，會加深對硬件的理解。把書上的例程親手輸入到計算機中進行實踐是很有必要的，一定要多上機操作。程序是抽象的，有時程序能看懂，但自己卻不一定能編出來；而有時雖然程序沒看懂，但若經常著手去編，就會非常熟悉該程序應該怎樣去處理。要把在書中看到的有意義的例子舉一反三；經常回顧自己以前寫過的程序，并嘗試重寫，把自己學到的新知識運用進去，溫故而知新；當程序寫到一半時卻發現自己用的方法煩瑣，不要馬上停手，應盡快將余下的部分粗略地完成，以保證設計的完整性，然后分析自己的錯誤并重新設計和編寫；遇到問題時，不要馬上向其他人求教，以免養成依賴性，要學會自己去解決問題。看到一個編程要求后，首先要在頭腦中有一個大體的輪廓，獨立構思，不要看參考提示，只有這樣才可以達到真正的訓練目的，才會逐步把思路培養出來；保存好寫過的所有的程序——那是最好的積累之一。學習的過程中要經過思考加工，去粗取精，抓本質和精華，仔細研讀并嘗試修改別人的例程代碼，真正將新知識應用到實踐中，理解后融入到自己的知識體系中。本書每個知識點后都對應一個開發板實例，推薦以項目開發的方式進行學習，將學習成果變成自己的作品。
2）重視官方文檔 學習時，應關注兩個比較重要的文檔：《STM32F103××× 參考手冊》和《STM32固件庫使用手冊》。
閱讀《STM32F103×××參考手冊》時，不需要全部閱讀，但是前幾章必須重點閱讀，包括存儲器和總線架構，電源控制，備份寄存器，復位和時鐘控制，通用和復用功能I/O，中斷和定時器等。后續章節講述的是具體的功能模塊設計，如果要用到哪個模塊，就可以去閱讀相應的模塊。
閱讀《STM32 固件庫使用手冊》的主要目的是為了簡化編程。STM32提供了一個非常好的固件函數庫，只需調用即可。閱讀《STM32 固件庫使用手冊》時，前面幾章也是必須閱讀的。比如，第1章文檔和庫規范中的命名規則，編碼規則，這些都是需要注意的。第2章是最關鍵的，描述了固件庫的架構，以及如何使用固件庫等。有了這些基礎，就可以借助固件庫寫出自己的代碼了。第4章以后的章節都是描述某個模塊有什么函數，每個函數如何使用等，可以根據需要來閱讀。建議對GPIO 庫函數、中斷部分庫函數、復位和時鐘設置的庫函數等內容要重點閱讀。
無論何時，官方手冊是最好的老師和幫手，千萬不要因為它的枯燥乏味而將其束之高閣。使用任何外設前，都必須仔細看參考手冊和使用手冊。
3）重視交流 在網上建個交流平臺，或者開博，或者社區交流，把自己解決的問題和經驗與他人分享，這樣通常會讓讀者個人的研究更具可行性和更深入地被了解；構建或參與技術圈子，一個好的圈子通常會給讀者帶來鉆研和共同提高的激情，或者說是一個良性的競爭環境。
3.本書特點
在講述具體內容時，本書各章節均以我們開發的STM32開發板為硬件教具，每章均會提供一個設計任務實例，以任務為驅動，通過“學中做、做中學”，即DIY（Do It Yourself）和LBD（Learning By Doing）的方式，介紹和講解所需要用到的新知識、新技能，按照認識的規律學習和掌握基于ARM Cortex-M3內核的STM32嵌入式微控制器技術及其應用編程，盡量避免純理論性描述帶給讀者的枯燥感。有別于數據手冊式的教材，本書并沒有面面俱到地談及Cortex-M3的技術細節，各個章節也沒有繁冗的寄存器說明（參見ST公司網頁上的數據手冊或本書配套資料），而且涉及微機原理的相關知識都在每章“本章前導知識”中給出（可閱讀參考文獻〔2〕），每章的例程只給出關鍵代碼，這樣做的目的旨在突出重點。本書寫作過程中，也注意了軟、硬件的結合，將STM32的內部結構、控制寄存器和庫函數對應結構體，還有功能特點和初始化設置等結合起來，揭示軟、硬件之間的聯系，使讀者能夠對STM32應用“快速上手”。本書不僅是教給大家STM32基礎知識，更重要的是介紹嵌入式系統的學習方法，啟發讀者的創意思維。
本書受全國教育科學規劃2010年度教育部重點課題（課題批準號：GKA103004）的子課題（立項編號：GKA10105）資助。第1、2、7、8、9、10、11、12章及附錄由燕山大學陳志旺編寫，第3章由燕山大學劉寶華編寫，第4章由燕山大學王榮彥編寫，第5章由燕山大學程淑紅編寫，第6章由燕山大學呂宏詩編寫。全書由陳志旺統稿。參加本書編寫的還有李萌、薛佳偉、王敬、吳晨、李曉、李坤、趙春媛、劉硯、趙曉娟和李江艷。書中引用了一些網上文獻，無法一一注明出處，在此向原作者表示感謝！
由于筆者水平有限，書中難免存在錯誤與不妥之處，歡迎讀者朋友不吝賜教！來信可與如下郵箱聯系：czwaaron@ysu杄edu杄cn。博客：http://blog杄sina杄com杄cn/gksupermarket，本書的進一步資料會在博客上更新。
編著者 |
內容簡介：本書介紹了意法半導體（STMicroelectronics，ST）公司的32位基于ARM Cortex-M3內核的STM32單片機原理與實踐。本書以培養學生的動手能力和增強學生的工程素養為目的，按照項目驅動的思路展開教學與實踐學習，以自制的開發板上的程序為實例，將STM32單片機的外圍引腳特性、內部結構原理、片上外設資源、開發設計方法和應用軟件編程、μC/OS-Ⅱ操作系統原理及應用等知識傳授給讀者。 |
目錄：第1章杄嵌入式系統概述
杄1.1杄嵌入式系統簡介
杄杄1.1.1杄嵌入式系統定義
杄杄1.1.2杄嵌入式系統特點
杄杄1.1.3杄嵌入式系統分類
杄杄1.1.4杄嵌入式系統發展
杄1.2杄ARM體系結構及微處理器系列
杄杄1.2.1杄ARM公司簡介
杄杄1.2.2杄ARM體系結構簡介
杄1.3杄Cortex-M系列處理器簡介
杄1.4杄STM32系列微控制器簡介
杄1.5杄STM32教學開發板
第2章杄Cortex-M3體系結構
杄2.1杄CM3微處理器核結構
杄2.2杄處理器的工作模式及狀態
杄2.3杄寄存器
杄2.4杄總線接口
杄2.5杄存儲器的組織與映射
杄杄2.5.1杄存儲器格式
杄杄2.5.2杄存儲器層次結構
杄杄2.5.3杄CM3存儲器組織
杄杄2.5.4杄STM32存儲器映射
杄杄2.5.5杄位綁定操作
杄2.6杄指令集
杄杄2.6.1杄ARM指令集
杄杄2.6.2杄Thumb指令集
杄杄2.6.3杄Thumb-2指令集
杄2.7杄流水線
杄2.8杄異常和中斷
杄2.9杄存儲器保護單元MPU
杄2.10杄STM32微控制器概述
杄杄2.10.1杄STM32命名
杄杄2.10.2杄STM32內部資源
第3章杄STM32最小系統
杄3.1杄電源電路
杄杄3.1.1杄供電方案
杄杄3.1.2杄電源管理器
杄杄3.1.3杄低功耗模式
杄3.2杄時鐘電路
杄杄3.2.1杄HSE時鐘和HSI時鐘
杄杄3.2.2杄PLL
杄杄3.2.3杄LSE時鐘和LSI時鐘
杄杄3.2.4杄系統時鐘SYSCLK
杄杄3.2.5杄RCC寄存器
杄3.3杄復位電路
杄3.4杄STM32啟動
杄3.5杄程序下載電路
杄3.6杄STM32最小系統
第4章杄STM32程序設計
杄4.1杄嵌入式軟件層次結構
杄4.2杄Cortex微控制器軟件接口標準
杄4.3杄FWLib固件庫
杄杄4.3.1杄STM32標準外設庫
杄杄4.3.2杄固件庫命名規則
杄杄4.3.3杄數據類型和結構
杄杄4.3.4杄固件庫的應用
杄4.4杄嵌入式C程序特點
杄4.5杄開發環境簡介
第5章杄GPIO原理及應用
杄5.1杄GPIO的硬件結構和功能
杄杄5.1.1杄GPIO硬件結構
杄杄5.1.2杄復用功能
杄杄5.1.3杄GPIO輸入功能
杄杄5.1.4杄GPIO輸出功能
杄杄5.1.5杄GPIO速度選擇
杄杄5.1.6杄鉗位功能
杄5.2杄GPIO寄存器
杄5.3杄GPIO庫函數
杄5.4杄庫函數和寄存器的關系
杄5.5杄應用實例
第6章杄EXTI原理及應用
杄6.1杄STM32中斷通道
杄6.2杄STM32中斷的過程
杄6.3杄NVIC硬件結構及軟件配置
杄杄6.3.1杄NVIC硬件結構
杄杄6.3.2杄STM32中斷優先級
杄杄6.3.3杄中斷向量表
杄杄6.3.4杄NVIC寄存器
杄杄6.3.5杄NVIC庫結構
杄6.4杄EXTI硬件結構及軟件配置
杄杄6.4.1杄EXTI硬件結構
杄杄6.4.2杄中斷及事件
杄杄6.4.3杄EXTI中斷通道和中斷源
杄杄6.4.4杄EXTI寄存器
杄杄6.4.5杄EXTI庫函數
杄6.5杄應用實例
杄杄6.5.1杄按鍵中斷
杄杄6.5.2杄中斷嵌套案例1
杄杄6.5.3杄中斷嵌套案例2
第7章杄USART原理及應用
杄7.1杄端口重映射
杄7.2杄USART功能和結構
杄杄7.2.1杄USART功能
杄杄7.2.2杄USART結構
杄7.3杄USART幀格式
杄7.4杄波特率設置
杄7.5杄硬件流控制
杄7.6杄USART中斷請求
杄7.7杄USART寄存器
杄7.8杄USART庫函數
杄7.9杄USART應用實例
杄杄7.9.1杄直接傳送方式
杄杄7.9.2杄中斷傳送方式
杄杄7.9.3杄串口Echo回應程序
杄杄7.9.4杄利用printf()的串口編程
第8章杄定時器原理及應用
杄8.1杄STM32定時器概述
杄8.2杄通用定時器TIMx功能
杄8.3杄通用定時器TIMx結構
杄杄8.3.1杄時鐘源選擇
杄杄8.3.2杄時基單元
杄杄8.3.3杄捕獲和比較通道
杄杄8.3.4杄計數器模式
杄杄8.3.5杄定時時間的計算
杄杄8.3.6杄定時器中斷
杄8.4杄通用定時器TIMx寄存器
杄8.5杄通用定時器TIMx庫函數
杄8.6杄TIM2應用實例
杄杄8.6.1杄秒表
杄杄8.6.2杄輸出比較案例1
杄杄8.6.3杄輸出比較案例2
杄杄8.6.4杄PWM輸出
杄杄8.6.5杄PWM輸入捕獲
杄8.7杄RTC的功能及結構
杄杄8.7.1杄RTC的基本功能
杄杄8.7.2杄RTC的內部結構
杄8.8杄RTC控制寄存器
杄8.9杄備份寄存器
杄8.10杄電源控制寄存器
杄8.11杄RTC相關的RCC寄存器
杄8.12杄RTC應用實例
杄8.13杄系統時鐘SysTick簡介
杄8.14杄SysTick寄存器
杄杄8.14.1杄控制及狀態寄存器(SYSTICKCSR)
杄杄8.14.2杄重載寄存器(SYSTICKRVR)
杄杄8.14.3杄當前值寄存器(SYSTICKCVR)
杄杄8.14.4杄校準值寄存器(SYSTICKCALVR)
杄8.15杄SysTick應用實例
第9章杄DMA原理及應用
杄9.1杄DMA簡介
杄9.2杄DMA的功能及結構
杄杄9.2.1杄DMA的功能
杄杄9.2.2杄DMA結構
杄9.3杄DMA寄存器
杄9.4杄DMA庫函數
第10章杄ADC原理及應用
杄10.1杄ADC的功能及結構
杄10.2杄ADC的工作模式
杄10.3杄數據對齊
杄10.4杄ADC中斷
杄10.5杄ADC寄存器
杄10.6杄ADC庫函數
杄10.7杄應用實例
第11章杄μC/OS-II嵌入式操作系統基礎
杄11.1杄操作系統的功能
杄11.2杄操作系統的基本概念
杄杄11.2.1杄進程和線程
杄杄11.2.2杄實時操作系統RTOS
杄杄11.2.3杄其他概念
杄杄11.2.4杄應用程序在操作系統上的執行過程
杄11.3杄操作系統的分類
杄杄11.3.1杄單體結構
杄杄11.3.2杄層次結構
杄杄11.3.3杄微內核結構
杄11.4杄μC/OS-II簡介
杄杄11.4.1杄μC/OS-II的主要特點
杄杄11.4.2杄μC/OS-II工作原理
杄杄11.4.3杄μC/OS-II的程序設計模式
杄11.5杄μC/OS-II移植
杄杄11.5.1杄移植條件
杄杄11.5.2杄移植步驟
杄杄11.5.3杄內核頭文件（OS_CPU杄H）
杄杄11.5.4杄與處理器相關的匯編代碼（OS_CPU_A杄ASM）
杄杄11.5.5杄與CPU相關的C函數和鉤子函數（OS_CPU_C杄C）
第12章杄μC/OS-Ⅱ的內核機制
杄12.1杄μC/OS-II內核結構
杄杄12.1.1杄μC/OS-II的任務
杄杄12.1.2杄臨界代碼
杄杄12.1.3杄任務控制塊
杄杄12.1.4杄就緒表
杄杄12.1.5杄任務的調度
杄杄12.1.6杄中斷處理
杄杄12.1.7杄時鐘節拍
杄杄12.1.8杄任務的初始化
杄杄12.1.9杄任務的啟動
杄12.2杄μC/OS-II的任務管理
杄杄12.2.1杄創建任務
杄杄12.2.2杄刪除任務
杄杄12.2.3杄請求刪除任務
杄杄12.2.4杄改變任務優先級
杄杄12.2.5杄掛起任務
杄杄12.2.6杄恢復任務
杄杄12.2.7杄任務調度實例
杄12.3杄μC/OS-II的時間管理
杄杄12.3.1杄延時函數
杄杄12.3.2杄恢復延時任務
杄杄12.3.3杄系統時間
杄12.4杄任務間的通信與同步
杄杄12.4.1杄事件控制塊
杄杄12.4.2杄信號量
杄杄12.4.3杄信號量實例
第13章杄嵌入式系統綜合設計實例
杄13.1杄嵌入式系統開發過程
杄13.2杄自平衡小車基本功能
杄13.3杄硬件結構
杄杄13.3.1杄電氣控制系統整體結構
杄杄13.3.2杄加速度計
杄杄13.3.3杄陀螺儀
杄13.4杄控制算法設計
杄杄13.4.1杄角度檢測算法設計
杄杄13.4.2杄運動控制算法設計
附錄A杄嵌入式系統常用縮寫和關于端口讀/寫的縮寫表示
附錄B杄Cortex-M3指令清單
附錄C杄51單片機與STM32微控制器的比較
杄C.1杄硬件：寄存器
杄C.2杄硬件：存儲器空間
杄C.3杄硬件：堆棧
杄C.4杄硬件：外設
杄C.5杄硬件：異常和中斷
杄C.6杄軟件：數據類型
杄C.7杄軟件：浮點
杄C.8杄軟件：中斷服務程序
杄C.9杄軟件：非對齊數據
杄C.10杄軟件：故障異常
杄C.11杄軟件：設備驅動程序和CMSIS
杄C.12杄軟件：混用C語言和匯編程序
杄C.13杄其他比較
附錄D杄STM32實驗板原理圖
參考文獻 |
| 序： |
