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| 編輯推薦： |
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本书详尽阐述了STM32嵌入式微控制器的应用开发，从基础概念到核心技术，再到实践案例，内容全面深入。通过本书，读者可快速掌握STM32外设子系统、中断系统、通信接口等关键技术，并了解其在旋转编码器、液晶显示屏、CAN通信转换器等领域的应用。既适合初学者入门，也适合专业人士进阶，是一本极具价值的嵌入式系统开发参考书籍。强烈推荐！
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| 內容簡介： |
本书以基于ARM的STM32微控制器的基本概念、基本原理为主线，详细阐述了STM32的学习方法与应用系统开发技术。本书在内容组织和框架设计上具有两个鲜明的特点，即全案例和基于学习者学习需求。从学习者的角度，精心组织每个章节的内容体系，并给出各个外设模块的硬件设计和软件设计实例，其代码均在开发板上调试通过，可通过TFT LCD或串口调试助手查看调试结果，可以很好地锻炼学生的硬件理解能力和软件编程能力，培养举一反三的能力。
本书共分17章，主要内容包括绪论、STM32嵌入式微控制器与最小系统设计、嵌入式开发环境的搭建、STM32通用输入/输出接口及其应用、STM32中断系统与按键中断设计实例、STM32定时器系统与PWM、STM32 USART及其应用、STM32 SPI与铁电存储器接口应用实例、STM32 I2C与日历时钟接口应用实例、STM32模-数转换器（ADC）及其应用、STM32 DMA及其应用、STM32 CAN总线系统设计、人机接口和DGUS屏的应用开发、旋转编码器的设计、CAN通信转换器的设计、电力网络仪表设计实例和嵌入式控制系统设计。本书内容丰富，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。
本书可作为检测、自动控制等领域嵌入式系统开发工程技术人员的参考用书，也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科、专科学生及研究生的教材。
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| 關於作者： |
李正军
山东大学教授，嵌入式系统专家。1984年毕业于山东大学数学系、同年留山东大学数学系任教。先后担任“211工程”重点建设项目“现场总线技术实验室”负责人、控制科学与工程学院微机原理课程负责人，硕士研究生导师，并获山东大学优秀教师荣誉称号。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。发表科研与教学论文50余篇，出版著作16部，并获机械工业出版社百佳作者和金牌作者荣誉称号。承担省部级与企业科研课题30余项。主要研究方向包括嵌入式系统、RISC-V开源技术、计算机控制、现场总线与工业以太网应用技术、高端医疗器械、电力网络监测仪表等。
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| 目錄：
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前言
第1章 绪论1
1.1 嵌入式系统1
1.1.1 嵌入式系统概述2
1.1.2 嵌入式系统和通用计算机系统的
比较3
1.1.3 嵌入式系统的特点3
1.2 嵌入式系统的组成4
1.3 嵌入式系统的软件6
1.3.1 无操作系统的嵌入式软件6
1.3.2 带操作系统的嵌入式软件7
1.3.3 嵌入式操作系统的分类7
1.3.4 嵌入式实时操作系统的功能8
1.3.5 典型嵌入式操作系统9
1.3.6 软件架构选择建议12
1.4 嵌入式系统的分类12
1.4.1 按应用对象的分类12
1.4.2 按功能和性能的分类13
1.4.3 按结构复杂度的分类13
1.5 嵌入式系统的应用领域14
1.6 嵌入式微处理器的分类14
1.6.1 嵌入式微处理器15
1.6.2 嵌入式微控制器15
1.6.3 嵌入式DSP15
1.6.4 嵌入式SoC15
第2章 STM32嵌入式微控制器与最小
系统设计16
2.1 STM32微控制器概述16
2.1.1 STM32 微控制器产品线17
2.1.2 STM32微控制器的命名规则19
2.1.3 STM32微控制器的选型22
2.2 STM32F1系列产品系统架构和
STM32F103ZET6内部架构23
2.2.1 STM32F1系列产品系统架构24
2.2.2 STM32F103ZET6内部架构26
2.3 STM32F103ZET6的存储器映像28
2.3.1 STM32F103ZET6内置外设的地址
范围30
2.3.2 嵌入式SRAM31
2.3.3 嵌入式Flash31
2.4 STM32F103ZET6的时钟结构32
2.5 STM32F103VET6的引脚35
2.6 STM32F103VET6 最小系统设计39
2.7 学习STM32的方法41
第3章 嵌入式开发环境的搭建43
3.1 Keil MDK5安装配置43
3.1.1 Keil MDK简介43
3.1.2 MDK下载45
3.1.3 MDK安装47
3.1.4 安装库文件48
3.2 Keil MDK下新工程的创建49
3.2.1 建立文件夹49
3.2.2 打开Keil μVision50
3.2.3 新建工程50
3.3 J-Link驱动安装53
3.3.1 J-Link简介53
3.3.2 J-Link驱动安装53
3.4 Keil MDK5调试方法55
3.4.1 进入调试模式55
3.4.2 调试界面介绍55
3.4.3 变量查询功能57
3.4.4 断点功能58
3.4.5 结束调试模式60
3.5 STM32F103开发板的选择60
3.6 STM32仿真器的选择63
第4章 STM32通用输入/输出接口及其
应用65
4.1 STM32通用输入/输出接口概述65
4.2 STM32的GPIO功能66
4.2.1 普通I/O功能66
4.2.2 单独的位设置或位清除67
4.2.3 外部中断/唤醒线67
4.2.4 复用功能（AF）67
4.2.5 软件重新映射I/O复用功能67
4.2.6 GPIO锁定机制67
4.2.7 输入配置67
4.2.8 输出配置68
4.2.9 复用功能配置69
4.2.10 模拟输入配置69
4.3 STM32的GPIO常用库函数69
4.4 STM32的GPIO使用流程70
4.4.1 普通GPIO配置71
4.4.2 复用功能I/O配置71
4.5 STM32的GPIO按键输入应用
实例71
4.5.1 按键输入硬件设计71
4.5.2 按键输入软件设计71
4.6 STM32的GPIO LED输出应用
实例74
4.6.1 LED输出硬件设计74
4.6.2 LED输出软件设计75
第5章 STM32中断系统与按键中断
设计实例77
5.1 中断的基本概念77
5.1.1 中断的定义77
5.1.2 中断的应用78
5.1.3 中断源与中断屏蔽78
5.1.4 中断处理过程79
5.1.5 中断优先级与中断嵌套80
5.2 STM32F103中断系统80
5.2.1 嵌套向量中断控制器80
5.2.2 STM32F103中断优先级81
5.2.3 STM32F103中断向量表82
5.2.4 STM32F103中断服务函数84
5.3 STM32F103外部中断/事件
控制器84
5.3.1 STM32F103 EXTI内部结构85
5.3.2 STM32F103 EXTI工作原理86
5.3.3 STM32F103 EXTI主要特性87
5.4 STM32F10x的中断系统库函数87
5.5 STM32外部中断设计流程88
5.5.1 NVIC 设置88
5.5.2 中断端口配置89
5.5.3 中断处理90
5.6 STM32的外部中断设计实例91
5.6.1 STM32的外部中断硬件设计91
5.6.2 STM32的外部中断软件设计91
第6章 STM32定时器系统与PWM97
6.1 STM32F103定时器概述97
6.2 STM32基本定时器98
6.2.1 基本定时器简介98
6.2.2 基本定时器的主要功能98
6.2.3 基本定时器的功能描述98
6.3 STM32通用定时器101
6.3.1 通用定时器简介101
6.3.2 通用定时器的主要功能101
6.3.3 通用定时器的功能描述101
6.3.4 通用定时器的工作模式105
6.4 STM32高级控制定时器105
6.4.1 高级控制定时器简介105
6.4.2 高级控制定时器的主要功能106
6.4.3 高级控制定时器的结构106
6.5 STM32定时器库函数106
6.6 STM32定时器应用实例108
6.6.1 STM32的通用定时器配置流程108
6.6.2 STM32的定时器应用硬件设计110
6.6.3 STM32的定时器应用软件设计110
6.7 STM32 PWM输出应用实例112
6.7.1 PWM输出硬件设计114
6.7.2 PWM输出软件设计114
6.8 看门狗定时器116
6.8.1 看门狗应用介绍116
6.8.2 独立看门狗116
6.8.3 窗口看门狗117
6.8.4 看门狗操作相关的库函数118
6.8.5 独立看门狗程序设计119
6.8.6 窗口看门狗程序设计120
第7章 STM32 USART及其应用124
7.1 STM32的USART工作原理124
7.1.1 USART介绍124
7.1.2 USART的主要功能124
7.1.3 USART的功能描述125
7.2 STM32的USART 库函数127
7.3 STM32的USART串行通信应用
实例127
7.3.1 STM32的USAR
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| 內容試閱：
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前 言
自进入21世纪以来，嵌入式系统因具有体积小、功耗低、成本低、可靠、实时等优点，在生产生活中得到了广泛的应用。大到国防军事、工业控制，小到消费电子、办公自动化，嵌入式系统无处不在。同时，业界对嵌入式技术人才的需求量也日趋上升，具有一定开发经验的嵌入式工程师成为职场上的紧缺人才。
正是基于市场需求，ARM公司率先推出了一款基于ARMV7架构的32位ARM Cortex-M微控制器内核。Cortex-M系列内核支持两种运行模式，即线程模式（Thread Mode）与处理模式（Handler Mode）。这两种模式都有各自独立的堆栈，使内核更加支持实时操作系统，并且 Cortex-M系列内核支持Thumb-2指令集。因此，基于Cortex-M系列内核的微控制器的开发和应用可以在C语言环境中完成。
继Cortex-M系列内核之后，ST公司积极响应当今嵌入式产品市场的新要求和新挑战，推出了基于Cortex-M系列内核的STM32微控制器。它具有出色的微控制器内核和完善的系统结构设计，以及易于开发、性能高、兼容性好、功耗低、实时处理能力和数字信号处理能力强等优点，这使得STM32微控制器一上市就迅速占领了中低端微控制器市场。
本书不仅详细介绍了STM32的外设子系统及其应用程序设计，而且还介绍了旋转编码器的应用设计、DGUS彩色液晶显示屏的开发、CAN通信转换器的设计、电力网络仪表设计实例和大量的嵌入式控制系统设计应用案例。
本书共分17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、软件、分类、应用领域，以及嵌入式微处理器的分类；第2章介绍了STM32嵌入式微控制器与最小系统设计，包括STM32微控制器概述、STM32F1系列产品系统架构和STM32F103ZET6内部架构、STM32F103ZET6的存储器映像和时钟结构、STM32F103VET6的引脚和最小系统设计、学习STM32的方法；第3章介绍了嵌入式开发环境的搭建，包括Keil MDK5安装配置、Keil MDK下新工程的创建、J-Link驱动安装、Keil MDK5调试方法、STM32F103开发板的选择和STM32仿真器的选择；第4章介绍了STM32通用输入/输出接口及其应用，包括通用输入/输出接口概述、GPIO功能、GPIO常用库函数、GPIO使用流程、GPIO按键输入应用实例和GPIO LED输出应用实例；第5章介绍了STM32中断系统与按键中断设计实例，包括中断的基本概念、STM32F103 中断系统、STM32F103外部中断/事件控制器、STM32F10x的中断系统库函数、STM32外部中断设计流程和外部中断设计实例；第6章介绍了STM32定时器系统与PWM，包括STM32F103定时器概述、STM32基本定时器、STM32通用定时器、STM32高级控制定时器、STM32定时器库函数和STM32定时器应用实例、STM32 PWM输出应用实例和看门狗定时器；第7章介绍了STM32 USART及其应用，包括USART工作原理、USART 库函数和USART串行通信应用实例；第8章介绍了STM32 SPI与铁电存储器接口应用实例，包括STM32的SPI通信原理、STM32F103的SPI工作原理、STM32的SPI库函数和SPI串行总线应用实例；第9章介绍了STM32 I2C与日历时钟接口应用实例，包括STM32的I2C通信原理、STM32F103的I2C接口、STM32F103的I2C库函数和STM32的I2C控制器应用实例；第10章介绍了STM32模-数转换器（ADC）及其应用，包括STM32F103ZET6集成的ADC模块、STM32的ADC库函数和ADC应用实例；第11章介绍了STM32 DMA及其应用，包括STM32 DMA的基本概念、DMA的结构和主要功能、DMA的功能描述、DMA库函数和DMA应用实例；第12章介绍了STM32 CAN总线系统设计，包括CAN的特点、STM32的CAN总线概述、bxCAN工作模式、bxCAN测试模式、bxCAN功能描述、CAN总线操作和CAN通信应用实例；第13章介绍了人机接口和DGUS屏的应用开发，包括独立式键盘接口设计、矩阵式键盘接口设计、LED显示器接口设计和DGUS彩色液晶显示屏的开发；第14章介绍了旋转编码器的设计，包括旋转编码器的接口设计、呼吸机按键与旋转编码器程序结构、按键扫描与旋转编码器中断检测程序、键值存取程序；第15章介绍了CAN通信转换器的设计，包括CAN总线收发器、CAN通信转换器概述、CAN通信转换器微控制器主电路的设计、CAN通信转换器UART驱动电路的设计、CAN通信转换器CAN总线隔离驱动电路的设计、CAN通信转换器USB接口电路的设计和CAN通信转换器的程序设计；第16章介绍了电力网络仪表设计实例，包括PMM2000系列电力网络仪表概述、PMM2000系列电力网络仪表的硬件设计、周期和频率测量、STM32F103VBT6初始化程序、PMM2000系列电力网络仪表的算法、LED数码管动态显示程序设计和PMM2000系列电力网络仪表在数字化变电站中的应用；第17章介绍了嵌入式控制系统设计，包括嵌入式控制系统的结构、嵌入式控制系统软件概述、8通道模拟量输入智能测控模块（8AI）的设计、8通道热电偶输入智能测控模块（8TC）的设计、4通道热电阻输入智能测控模块（4RTD）的设计、4通道模拟量输出智能测控模块（4AO）的设计、8通道数字量输入智能测控模块（8DI）的设计、8通道数字量输出智能测控模块（8DO）的设计和嵌入式控制系统的软件平台。
本书结合编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，将理论与实践一体化的教学方式融入其中。实践案例由浅入深、层层递进，在帮助读者快速掌握某一外设功能的同时，有效融合其他外部设备，如按键、LED显示、USART串行通信、模-数转换器和各类传感器等设计嵌入式系统，体现学习的系统性。本书实例开发过程用到的是目前使用最广的正点原子STM32F103战舰开发板和编者开发的工程项目硬件系统，在此基础上开发各种功能，书中实例均进行了调试。读者也可以结合实际或者现有的开发板开展实验，均能获得实验结果。
对于本书所引用参考文献的作者，在此一并表示真诚的感谢。由于编者水平有限，加上时间仓促，书中错误和不妥之处在所难免，敬请广大读者不吝指正。
编 者
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