《STM32嵌入式单片机原理与应用》李正军 李潇然 | PDF下载|ePub下载
STM32嵌入式单片机原理与应用 版权信息
- 出版社：机械工业出版社
- 出版时间：2024-04-01
- ISBN：9787111751977
- 条形码：9787111751977 ; 978-7-111-75197-7
STM32嵌入式单片机原理与应用 本书特色
本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。
STM32嵌入式单片机原理与应用 内容简介
本书秉承“新工科”理念，从科研、教学和工程实际应用出发，理论联系实际，全面系统地讲述了STM32嵌入式单片机的原理与应用实例。 本书共分10章，包括：绪论、STM32微控制器、嵌入式开发环境的搭建、中断系统、通用输入/输出接口、定时器、模/数转换器（ADC）、USART串行通信、SPI与I2C串行总线和DMA控制器。本书内容丰富，体系优选，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术。 本书可作为高等院校自动化、机器人、仪器、人工智能、电子信息和物联网等专业的教材，也可供从事STM32系列嵌入式单片机开发的工程技术人员参考。 本书配有电子课件、教学大纲、习题答案、试卷及答案和其他电子配套资源，选用本书作为教材的教师可登录www.cmpedu.com注册下载，或发邮件至jinacmp@163.com索取。
STM32嵌入式单片机原理与应用 目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 微型计算机概述 1
1.1.1 微型计算机的基本构成 2
1.1.2 微处理器、微型计算机和微型
计算机系统的关系 4
1.1.3 微处理器的常用技术 5
1.1.4 微处理器的应用 8
1.2 ARM概述 10
1.2.1 ARM简介 10
1.2.2 ARM架构的演变 11
1.2.3 ARM体系结构与特点 12
1.2.4 Cortex-M3微处理器的主要特性 14
1.2.5 Cortex-M3微处理器的结构 16
1.3 嵌入式系统 17
1.3.1 嵌入式系统概述 18
1.3.2 嵌入式系统和通用计算机
系统比较 19
1.3.3 嵌入式系统的特点 20
1.4 嵌入式系统的软件 21
1.4.1 无操作系统的嵌入式软件 21
1.4.2 带操作系统的嵌入式软件 22
1.4.3 典型嵌入式操作系统 22
1.4.4 软件架构选择建议 23
1.5 嵌入式系统的应用领域 24
1.6 嵌入式控制系统 24
习题 26
第2章 STM32 微控制器 27
2.1 STM32微控制器概述 27
2.1.1 STM32微控制器产品线 28
2.1.2 STM32微控制器的命名规则 31
2.1.3 STM32微控制器的选型 34
2.2 STM32F1系列产品系统架构和STM32F103ZET6内部架构 35
2.2.1 STM32F1系列产品系统架构 36
2.2.2 STM32F103ZET6内部架构 38
2.3 STM32F103ZET6的存储器映像 41
2.3.1 STM32F103ZET6内置外设的
地址范围 42
2.3.2 嵌入式SRAM 43
2.3.3 嵌入式闪存 44
2.4 STM32F103ZET6的时钟结构 45
2.5 STM32F103VET6的引脚 48
2.6 STM32F103VET6*小系统设计 53
习题 56
第3章 嵌入式开发环境的搭建 57
3.1 Keil MDK安装配置 57
3.1.1 Keil MDK简介 57
3.1.2 Keil MDK下载 59
3.1.3 Keil MDK安装 61
3.1.4 安装库文件 63
3.2 Keil MDK下新工程的创建 64
3.2.1 建立文件夹 64
3.2.2 打开Keil μVision 65
3.2.3 新建工程 65
3.3 Cortex微控制器软件接口
标准CMSIS 68
3.3.1 CMSIS介绍 68
3.3.2 STM32F10x标准函数库 69
3.4 STM32F103开发板的选择 72
3.5 STM32仿真器的选择 74
习题 76
第4章 中断系统 77
4.1 中断的基本概念 77
4.1.1 中断的定义 77
4.1.2 中断的应用 78
4.1.3 中断源与中断屏蔽 79
4.1.4 中断处理过程 79
4.1.5 中断优先级与中断嵌套 80
4.2 STM32F103的中断系统 81
4.2.1 嵌套向量中断控制器（NVIC） 81
4.2.2 STM32F103的中断优先级 81
4.2.3 STM32F103的中断向量表 82
4.2.4 STM32F103的中断服务程序 85
4.3 STM32F103的外部中断/事件控制器（EXTI） 85
4.3.1 EXTI的内部结构 86
4.3.2 EXTI的工作原理 87
4.3.3 EXTI的主要特性 88
4.4 STM32F10x的中断系统库函数 88
4.4.1 STM32F10x的NVIC相关库
函数 89
4.4.2 STM32F10x的EXTI相关库
函数 93
4.4.3 EXTI中断线GPIO引脚映射库
函数 96
4.5 外部中断设计流程 97
4.5.1 NVIC设置 97
4.5.2 中断接口配置 98
4.5.3 中断处理 98
4.6 外部中断设计实例 99
4.6.1 外部中断的硬件设计 99
4.6.2 外部中断的软件设计 100
习题 105
第5章 通用输入/输出接口 106
5.1 通用输入/输出接口概述 106
5.1.1 输入通道 107
5.1.2 输出通道 108
5.2 GPIO的功能 108
5.2.1 普通I/O功能 108
5.2.2 单独的位设置或位清除 108
5.2.3 外部中断/唤醒线 108
5.2.4 复用功能（AF） 108
5.2.5 软件重新映射I/O复用功能 109
5.2.6 GPIO锁定机制 109
5.2.7 输入配置 109
5.2.8 输出配置 110
5.2.9 复用功能配置 110
5.2.10 模拟输入配置 111
5.3 GPIO常用库函数 111
5.4 GPIO使用流程 119
5.4.1 普通GPIO配置 119
5.4.2 I/O复用功能AFIO配置 119
5.5 GPIO输出应用实例 120
5.5.1 GPIO输出应用的硬件设计 120
5.5.2 GPIO输出应用的软件设计 120
5.6 GPIO输入应用实例 126
5.6.1 硬件设计 126
5.6.2 软件设计 126
习题 129
第6章 定时器 130
6.1 STM32F103定时器概述 130
6.2 基本定时器 131
6.2.1 基本定时器简介 131
6.2.2 基本定时器的主要特性 131
6.2.3 基本定时器的功能 132
6.2.4 基本定时器的寄存器 134
6.3 通用定时器 134
6.3.1 通用定时器简介 134
6.3.2 通用定时器的主要功能 134
6.3.3 通用定时器的功能描述 135
6.3.4 通用定时器的工作模式 138
6.3.5 通用定时器的寄存器 142
6.4 高级定时器 143
6.4.1 高级定时器简介 143
6.4.2 高级定时器的结构 143
6.5 定时器库函数 144
6.6 定时器应用实例 156
6.6.1 通用定时器配置流程 156
6.6.2 定时器应用的硬件设计 157
6.6.3 定时器应用的软件设计 157
习题 161
第7章 模/数转换器（ADC） 162
7.1 模拟量输入通道 162
7.2 模拟量输入信号类型与量程
自动转换 163
7.2.1 模拟量输入信号类型 163
7.2.2 量程自动转换 163
7.3 STM32F103VET6集成的
ADC模块 163
7.3.1 STM32的ADC概述 164
7.3.2 STM32的ADC模块结构 164
7.3.3 STM32的ADC配
第1章 绪论 1
1.1 微型计算机概述 1
1.1.1 微型计算机的基本构成 2
1.1.2 微处理器、微型计算机和微型
计算机系统的关系 4
1.1.3 微处理器的常用技术 5
1.1.4 微处理器的应用 8
1.2 ARM概述 10
1.2.1 ARM简介 10
1.2.2 ARM架构的演变 11
1.2.3 ARM体系结构与特点 12
1.2.4 Cortex-M3微处理器的主要特性 14
1.2.5 Cortex-M3微处理器的结构 16
1.3 嵌入式系统 17
1.3.1 嵌入式系统概述 18
1.3.2 嵌入式系统和通用计算机
系统比较 19
1.3.3 嵌入式系统的特点 20
1.4 嵌入式系统的软件 21
1.4.1 无操作系统的嵌入式软件 21
1.4.2 带操作系统的嵌入式软件 22
1.4.3 典型嵌入式操作系统 22
1.4.4 软件架构选择建议 23
1.5 嵌入式系统的应用领域 24
1.6 嵌入式控制系统 24
习题 26
第2章 STM32 微控制器 27
2.1 STM32微控制器概述 27
2.1.1 STM32微控制器产品线 28
2.1.2 STM32微控制器的命名规则 31
2.1.3 STM32微控制器的选型 34
2.2 STM32F1系列产品系统架构和STM32F103ZET6内部架构 35
2.2.1 STM32F1系列产品系统架构 36
2.2.2 STM32F103ZET6内部架构 38
2.3 STM32F103ZET6的存储器映像 41
2.3.1 STM32F103ZET6内置外设的
地址范围 42
2.3.2 嵌入式SRAM 43
2.3.3 嵌入式闪存 44
2.4 STM32F103ZET6的时钟结构 45
2.5 STM32F103VET6的引脚 48
2.6 STM32F103VET6*小系统设计 53
习题 56
第3章 嵌入式开发环境的搭建 57
3.1 Keil MDK安装配置 57
3.1.1 Keil MDK简介 57
3.1.2 Keil MDK下载 59
3.1.3 Keil MDK安装 61
3.1.4 安装库文件 63
3.2 Keil MDK下新工程的创建 64
3.2.1 建立文件夹 64
3.2.2 打开Keil μVision 65
3.2.3 新建工程 65
3.3 Cortex微控制器软件接口
标准CMSIS 68
3.3.1 CMSIS介绍 68
3.3.2 STM32F10x标准函数库 69
3.4 STM32F103开发板的选择 72
3.5 STM32仿真器的选择 74
习题 76
第4章 中断系统 77
4.1 中断的基本概念 77
4.1.1 中断的定义 77
4.1.2 中断的应用 78
4.1.3 中断源与中断屏蔽 79
4.1.4 中断处理过程 79
4.1.5 中断优先级与中断嵌套 80
4.2 STM32F103的中断系统 81
4.2.1 嵌套向量中断控制器（NVIC） 81
4.2.2 STM32F103的中断优先级 81
4.2.3 STM32F103的中断向量表 82
4.2.4 STM32F103的中断服务程序 85
4.3 STM32F103的外部中断/事件控制器（EXTI） 85
4.3.1 EXTI的内部结构 86
4.3.2 EXTI的工作原理 87
4.3.3 EXTI的主要特性 88
4.4 STM32F10x的中断系统库函数 88
4.4.1 STM32F10x的NVIC相关库
函数 89
4.4.2 STM32F10x的EXTI相关库
函数 93
4.4.3 EXTI中断线GPIO引脚映射库
函数 96
4.5 外部中断设计流程 97
4.5.1 NVIC设置 97
4.5.2 中断接口配置 98
4.5.3 中断处理 98
4.6 外部中断设计实例 99
4.6.1 外部中断的硬件设计 99
4.6.2 外部中断的软件设计 100
习题 105
第5章 通用输入/输出接口 106
5.1 通用输入/输出接口概述 106
5.1.1 输入通道 107
5.1.2 输出通道 108
5.2 GPIO的功能 108
5.2.1 普通I/O功能 108
5.2.2 单独的位设置或位清除 108
5.2.3 外部中断/唤醒线 108
5.2.4 复用功能（AF） 108
5.2.5 软件重新映射I/O复用功能 109
5.2.6 GPIO锁定机制 109
5.2.7 输入配置 109
5.2.8 输出配置 110
5.2.9 复用功能配置 110
5.2.10 模拟输入配置 111
5.3 GPIO常用库函数 111
5.4 GPIO使用流程 119
5.4.1 普通GPIO配置 119
5.4.2 I/O复用功能AFIO配置 119
5.5 GPIO输出应用实例 120
5.5.1 GPIO输出应用的硬件设计 120
5.5.2 GPIO输出应用的软件设计 120
5.6 GPIO输入应用实例 126
5.6.1 硬件设计 126
5.6.2 软件设计 126
习题 129
第6章 定时器 130
6.1 STM32F103定时器概述 130
6.2 基本定时器 131
6.2.1 基本定时器简介 131
6.2.2 基本定时器的主要特性 131
6.2.3 基本定时器的功能 132
6.2.4 基本定时器的寄存器 134
6.3 通用定时器 134
6.3.1 通用定时器简介 134
6.3.2 通用定时器的主要功能 134
6.3.3 通用定时器的功能描述 135
6.3.4 通用定时器的工作模式 138
6.3.5 通用定时器的寄存器 142
6.4 高级定时器 143
6.4.1 高级定时器简介 143
6.4.2 高级定时器的结构 143
6.5 定时器库函数 144
6.6 定时器应用实例 156
6.6.1 通用定时器配置流程 156
6.6.2 定时器应用的硬件设计 157
6.6.3 定时器应用的软件设计 157
习题 161
第7章 模/数转换器（ADC） 162
7.1 模拟量输入通道 162
7.2 模拟量输入信号类型与量程
自动转换 163
7.2.1 模拟量输入信号类型 163
7.2.2 量程自动转换 163
7.3 STM32F103VET6集成的
ADC模块 163
7.3.1 STM32的ADC概述 164
7.3.2 STM32的ADC模块结构 164
7.3.3 STM32的ADC配
