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| 編輯推薦： |
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本书以“新工科”教育理念为指导，以产教融合为突破口，面向产业需求，全面重构课程内容，引入产业界的最新技术。选用产业界主流的微控制器STM32F1为硬件平台，并结合开发工具STM32CubeMX及HAL库进行嵌入式系统开发。用户只需要利用图形化界面完成芯片配置就可以自动生成初始化代码及应用程序的基本框架，再利用HAL库提供的接口函数完成应用代码的编写。书中实例开发过程用到的是目前使用最广的“正点原子STM32F103战舰开发板”，且均进行了调试。读者也可以结合现有的开发板开展实验，均能获得实验结果。本书数字资源丰富，配有程序代码、电子课件、教学大纲、习题答案、试卷及答案等。
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| 內容簡介： |
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本书以“新工科”教育理念为指导，以产教融合为突破口，面向产业需求，全面重构课程内容，引入产业界的最新技术。从科研、教学和工程实际应用出发，全面系统地讲述了基于STM32CubeMX和HAL库的嵌入式系统设计与应用实例。全书共12章，主要内容包括：绪论、STM32嵌入式微控制器与最小系统设计、STM32CubeMX的应用、嵌入式开发环境的搭建、STM32通用输入/输出接口、STM32中断系统、STM32定时器系统、STM32通用同步/异步收发器、STM32 SPI控制器、STM32 I2C控制器、STM32模/数转换器和STM32 DMA控制器。全书内容丰富、体系先进、结构合理、理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术的讲解。通过阅读本书，读者可以掌握STM32Cube开发方式和工具软件的使用，掌握基于HAL库的STM32F103系统功能和常用外设的编程开发方法。本书可作为高等院校自动化、机器人、自动检测、机电一体化、人工智能、电子与电气工程、计算机应用、信息工程、物联网等相关专业的本、专科教材，也适合作为STM32嵌入式系统开发人员的参考书。
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| 關於作者： |
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李正军，山东大学控制科学与工程学院教授，“211工程”重点建设项目“现场总线技术实验室”负责人、控制学院微机课程负责人。中国电气工业协会设备网现场总线分会理事、中华人民共和国机械行业标准《低压电气通信规约》审稿人，全国电器设备网络通信接口标准化委员会委员。
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| 目錄：
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前言第1章 绪论11.1 嵌入式系统11.2 嵌入式系统的组成41.3 嵌入式软件61.4 嵌入式系统的分类131.5 嵌入式系统的应用领域141.6 嵌入式系统的体系151.7 嵌入式微处理器的分类181.8 ARM嵌入式微处理器191.9 ARM Cortex-M3的调试301.10 嵌入式系统的设计方法311.11 嵌入式系统的发展34习题36第2章 STM32 嵌入式微控制器与最小系统设计382.1 STM32 微控制器概述382.2 STM32F1系列产品系统架构和STM32F103ZET6内部架构452.3 STM32F103ZET6的存储器映射502.4 STM32F103ZET6的时钟结构542.5 STM32F103VET6的引脚572.6 STM32F103VET6 最小系统设计622.7 学习STM32的方法64习题65第3章 STM32CubeMX的应用663.1 安装STM32CubeMX663.2 安装MCU固件包673.3 软件的功能与基本使用方法703.4 HAL库89习题96第4章 嵌入式开发环境的搭建974.1 Keil MDK5的安装配置974.2 Keil MDK下新工程的创建1034.3 J-Link及其驱动的安装1074.4 Keil MDK5的调试方法1094.5 Cortex-M3 微控制器软件接口标准1144.6 STM32F103开发板的选择1204.7 STM32仿真器的选择123习题124第5章 STM32通用输入/输出接口1265.1 STM32通用输入/输出接口概述1265.2 STM32的GPIO功能1285.3 GPIO的HAL库函数1325.4 STM32的GPIO使用流程1355.5 采用STM32CubeMX和HAL库的GPIO输出应用实例1355.6 采用STM32CubeMX和HAL库的GPIO输入应用实例146习题150第6章 STM32中断系统1526.1 中断的基本概念1526.2 STM32F103中断系统1556.3 STM32F103外部中断/事件控制器1596.4 STM32F1中断HAL库函数1626.5 STM32F1外部中断设计流程1666.6 采用STM32CubeMX和HAL库的外部中断设计实例168习题173第7章 STM32定时器系统1747.1 STM32F103定时器概述1747.2 STM32基本定时器1757.3 STM32通用定时器1787.4 STM32高级定时器1867.5 STM32定时器的HAL库函数1877.6 采用STM32CubeMX和HAL库的定时器应用实例195习题202第8章 STM32通用同步/异步收发器2038.1 串行通信基础2038.2 STM32的USART工作原理2058.3 USART的HAL库函数2098.4 采用STM32CubeMX和HAL库的USART串行通信应用实例214习题223第9章 STM32 SPI控制器2249.1 SPI的通信原理2249.2 STM32F103 SPI的工作原理2279.3 SPI的HAL库函数2319.4 采用STM32CubeMX和HAL库的SPI应用实例235习题245第10章 STM32 I2C控制器24610.1 STM32 I2C的通信原理24610.2 STM32F103 I2C接口25110.3 I2C的HAL库函数25210.4 采用STM32CubeMX和HAL库的I2C应用实例256习题260第11章 STM32模/数转换器26111.1 模拟量输入通道26111.2 模拟量输入信号的类型与量程自动转换26111.3 STM32F103ZET6集成的ADC模块26211.4 ADC的HAL库函数27111.5 采用STM32CubeMX和HAL库的ADC应用实例275习题282第12章 STM32 DMA控制器28312.1 STM32 DMA的基本概念28312.2 STM32 DMA的结构和主要特征28412.3 STM32 DMA的功能描述28612.4 DMA的HAL库函数28812.5 采用STM32CubeMX和HAL库的DMA应用实例292习题299参考文献300
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| 內容試閱：
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前 言随着物联网和智能系统的快速发展，嵌入式已成为当前热门且极具发展前景的IT应用领域之一，新技术、新应用层出不穷。当前，部分高校还在使用传统的MCS-51单片机进行教学，这款芯片已经问世40多年，其工作频率较低，片内资源匮乏，无法适应实时操作系统、物联网、云计算及人工智能等新技术的应用要求。嵌入式系统的发展确实超乎人们的想象。从早期的8位单片机，到目前主流的32位单片机，其应用已渗透于生产、生活的各个方面。作为ARM的一个典型系列，STM32以其较高的性能和优越的性价比，毫无疑问地成为32位单片机市场的主流。把STM32 引入大学的培养体系，已经成为高校广大师生的普遍共识和共同实践。ST 有限公司为开发者提供了非常方便的开发库，有标准外设库（SPL库）、HAL库（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层库）、LL 库（Low-Layer，底层库）三种。第一种是ST的老库，已经停止更新了，后两种是ST现在主推的开发库。相比标准外设库，STM32Cube HAL库表现出更高的抽象整合水平。HAL库的 API重点关注各外设的公共函数功能，这样便于定义一套通用的、用户友好的API函数接口，从而可以轻松实现从一个STM32产品移植到另一个不同的STM32系列产品。HAL库是ST有限公司未来主推的库，ST有限公司新出的芯片已经没有标准库了，比如F7系列。目前，HAL库已经支持STM32全线产品。HAL库有以下特点：（1）最大可移植性。（2）提供了一整套的中间件组件，如RTOS、USB、TCP / IP和图形等。（3）通用的、用户友好的API函数接口。（4）HAL库已经支持STM32全线产品。有鉴于此，本书以“新工科”教育理念为指导，以产教融合为突破口，面向产业需求，全面重构课程内容，引入产业界的最新技术。选用产业界主流的微控制器STM32F1为硬件平台，并结合开发工具STM32CubeMX及HAL库进行嵌入式系统开发。用户只需要利用图形化界面完成芯片配置就可以自动生成初始化代码及应用程序的基本框架，再利用HAL库提供的接口函数完成应用代码的编写。STM32Cube生态系统已经完全抛弃了早期的标准外设库，STM32系列MCU都提供HAL固件库及其他一些扩展库。STM32Cube 生态系统的两个核心软件是 STM32CubeMX和STM32CubeIDE，且都是由ST官方免费提供的。使用STM32CubeMX可进行MCU的系统功能和外设图形化配置，能生成MDK-ARM或STM32CubeIDE项目框架代码，包括系统初始化代码和已配置外设的初始化代码。如果用户想在生成的MDK-ARM或STM32CubeIDE 初始项目的基础上添加自己的应用程序代码，只需把用户代码写在代码沙箱段内，就可以在STM32CubeMX中修改MCU设置，重新生成代码，而不会影响用户已经添加的程序代码。由于目前多数用户熟悉的开发方式是Keil MDK，本书只讲述STM32CubeMX+HAL+Keil MDK开发方式。使用标准库的主要劣势是每次修改MCU功能的时候，都需要手动修改功能，而且手动修改也不能保证程序的正确性，因为代码在不同的MCU之间的移植方法是不一样的，也就是说标准库是针对某一系列芯片的，没有什么可移植性。例如STM32F1和STM32F4的标准库在文件结构上就有些不同；此外，在内部的布线上也稍微有些区别，在移植的时候需要格外注意。HAL库是ST有限公司目前主推的开发库，其更新速度比较快，可以通过官方推出的STM32CubeMX工具直接一键生成代码，大大缩短了开发周期。使用HAL库的优势主要就是不需要开发工程师再设计所用的MCU的型号，只需要专注于所需功能的软件开发工作即可。本书共分12章。第1章对嵌入式系统进行了概述，介绍了嵌入式系统的组成、嵌入式系统的应用领域、嵌入式系统的体系、嵌入式微处理器的分类、ARM嵌入式微处理器、嵌入式系统的设计方法和嵌入式系统的发展；第2章介绍了STM32 嵌入式微控制器与最小系统设计，包括STM32F1系列产品系统架构和STM32F103ZET6内部架构、STM32F103ZET6的时钟结构、STM32F103VET6 最小系统设计；第3章讲述了STM32CubeMX的应用；第4章讲述了嵌入式开发环境的搭建；第5章讲述了STM32通用输入/输出接口、采用STM32CubeMX和HAL库的GPIO输出应用实例、采用STM32CubeMX和HAL库的GPIO输入应用实例；第6章讲述了STM32中断系统、STM32F1外部中断设计流程和采用STM32CubeMX和HAL库的外部中断设计实例；第7章讲述了STM32定时器系统、采用STM32CubeMX和HAL库的定时器应用实例；第8章讲述了STM32 USART串行通信、采用STM32CubeMX和HAL库的USART串行通信应用实例；第9章讲述了STM32 SPI控制器、采用STM32CubeMX和HAL库的 SPI应用实例；第10章讲述了STM32 I2C控制器、采用STM32CubeMX和HAL库的 I2C应用实例；第11章讲述了STM32模/数转换器、采用STM32CubeMX和HAL库的ADC应用实例；第12章讲述了STM32 DMA控制器、采用STM32CubeMX和HAL库的DMA应用实例。本书结合作者多年的科研和教学经验，遵循循序渐进、理论与实践并重、共性与个性兼顾的原则，将理论实践一体化的教学方式融入其中。书中实例开发过程用到的是目前使用最广的“正点原子STM32F103战舰开发板”，且均进行了调试。读者也可以结合现有的开发板开展实验，均能获得实验结果。本书数字资源丰富，配有程序代码
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