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| 內容簡介： |
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本书以嵌入式系统的基本概念和原理为主线，基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器，遵循系统化、模块化设计思想，针对STM32的五大外设模块（GPIO、EXTI、USART、DMA和ADC），分别采用基于标准外设库和基于HAL库的设计方法进行详细阐述，并从初学者的角度出发，详细讲解从模块到项目的开发过程，并基于μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统讲述了嵌入式操作系统的基本原理及开发思路。本书内容全面，由浅入深，配套资源丰富。 本书可以作为高等院校本科生教材。
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| 關於作者： |
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刘黎明，商丘师范学院电子电气工程学院，具有丰富的写作经验和教学经验。
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| 目錄：
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目录
第1章 嵌入式系统概述1
1.1 信息技术的发展1
1.1.1 计算机的诞生1
1.1.2 通用信息处理2
1.1.3 人工智能4
1.2 嵌入式系统5
1.2.1 嵌入式系统案例分析5
1.2.2 嵌入式系统概念9
1.2.3 嵌入式系统与物联网10
1.3 嵌入式初学者杂谈10
1.3.1 MCU、MPU、ARM、FPGA、DSP概念11
1.3.2 MCU开发与ARM-Linux开发的区别14
1.3.3 开源硬件Arduino和树莓派15
1.4 嵌入式系统开发流程16
1.4.1 系统需求分析17
1.4.2 系统总体设计18
1.4.3 系统软硬件设计19
1.4.4 系统软硬件测试20
本章小结20
习题与思考21
第2章 ARM Cortex-M3内核与STM32微控制器23
2.1 嵌入式系统基础知识23
2.1.1 冯？诺依曼结构与哈佛结构23
2.1.2 ARM存储模式25
2.1.3 CISC和RISC26
2.1.4 流水线技术28
2.2 ARM29
2.2.1 ARM介绍29
2.2.2 ARM体系结构30
2.3 ARM Cortex-M333
2.3.1 内核架构34
2.3.2 寄存器37
2.3.3 存储结构38
2.3.4 中断与异常（NVIC）40
2.4 STM32微控制器结构42
2.4.1 STM32系统结构42
2.4.2 STM32总线结构42
2.4.3 STM32存储结构43
2.4.4 STM32中断系统45
2.4.5 STM32时钟系统47
本章小结48
习题与思考48
第3章 STM32开发环境搭建51
3.1 STM32介绍51
3.2 STM32开发模式56
3.2.1 寄存器开发模式57
3.2.2 标准外设库开发模式58
3.2.3 HAL库开发模式59
3.3 开发平台的搭建60
3.3.1 嵌入式开发环境60
3.3.2 集成开发环境Keil62
3.3.3 下载和安装Packs包63
3.4 基于标准外设库开发平台的搭建66
3.4.1 STM32标准外设库文件结构66
3.4.2 基于标准外设库新建工程模板73
3.5 基于HAL库开发平台的搭建85
3.5.1 Java运行环境的安装85
3.5.2 安装STM32CubeMX软件85
3.5.3 STM32CubeF1库文件结构87
3.5.4 STM32CubeMX生成的工程架构解析88
本章小结95
习题与思考95
第4章 STM32最小系统与嵌入式C语言98
4.1 STM32最小系统98
4.1.1 电源电路99
4.1.2 晶振电路100
4.1.3 复位电路101
4.1.4 调试和下载电路102
4.2 嵌入式C语言104
4.2.1 STM32的数据类型105
4.2.2 const关键字107
4.2.3 static关键字108
4.2.4 volatile关键字109
4.2.5 extern关键字110
4.2.6 struct结构体111
4.2.7 enum112
4.2.8 typedef113
4.2.9 #define115
4.2.10 #ifdef、#ifndef、#else、#if条件编译116
4.2.11 指针119
4.2.12 回调函数124
4.3 HAL库文件源代码分析125
4.3.1 stm32f1xx.h125
4.3.2 stm32f103xe.h129
4.3.3 stm32f1xx_hal.c和stm32f1xx_hal.h134
4.3.4 stm32f1xx_hal_gpio.c和stm32f1xx_hal_gpio.h137
本章小结139
习题与思考140
第5章 通用输入/输出142
5.1 GPIO概述142
5.2 STM32的GPIO143
5.2.1 GPIO引脚144
5.2.2 GPIO内部结构145
5.2.3 GPIO工作模式146
5.2.4 GPIO输出速度148
5.3 GPIO标准外设库接口函数及应用149
5.3.1 GPIO标准外设库接口函数149
5.3.2 GPIO标准外设库应用实例152
5.3.3 基于标准外设库开发的一般流程154
5.4 GPIO的HAL库接口函数及应用156
5.4.1 GPIO的HAL库接口函数156
5.4.2 GPIO的HAL库应用实例161
5.4.3 基于HAL库开发的一般流程174
5.5 编程思想之模块化编程175
本章小结178
习题与思考179
第6章 中断182
6.1 中断的相关概念182
6.1.1 什么是中断182
6.1.2 为什么使用中断183
6.1.3 中断处理流程183
6.2 STM32中断和异常185
6.2.1 STM32中断和异常向量表185
6.2.2 STM32中断优先级190
6.2.3 STM32中断服务程序192
6.3 STM32外部中断EXTI192
6.4 EXTI标准外设库接口函数及应用195
6.4.1 EXTI标准外设库接口函数195
6.4.2 EXTI标准外设库中断应用编程步骤197
6.4.3 EXTI标准外设库应用实例198
6.5 EXTI的HAL库接口函数及应用201
6.5.1 EXTI的HAL库接口函数201
6.5.2 EXTI的HAL库应用实例202
本章小结208
习题与思考209
第7章 串口通信212
7.1 通信概述212
7.2 异步串行通信215
7.2.1 异步串行通信协议215
7.2.2 异步串行通信接口216
7.3 STM32的USART模块217
7.3.1 USART的内部结构218
7.3.2 USART接口220
7.3.3 USART的编程方式221
7.4 USART标准外设库接口函数及应用223
7.4.1 USART标准外设库接口函数223
7.4.2 USART串口应用编程步骤227
7.4.3 USART标准外设库应用实例228
7.5 USART的HAL库接口函数及应用233
7.5.1 USART的HAL库接口函数233
7.5.2 USART的HAL库应用实例237
7.5.3 USART应用实例拓展243
7.6 编程思想之自定义串口通信协议245
本章小结247
习题与思考249
第8章 DMA251
8.1 DMA基础理论知识251
8.2 STM32的DMA模块252
8.2.1 DMA内部结构252
8.2.2 DMA优先权254
8.2.3 DMA中断请求256
8.3 DMA标准外设库接口函数及应用256
8.3.1 DMA标准外设库接口函数256
8.3.2 DMA标准外设库应用编程步骤258
8.3.3 DMA标准外设库应用实例259
8.4 DMA的HAL库接口函数及应用262
8.4.1 DMA的HAL库接口函数262
8.4.2 DMA的HAL库应用实例264
本章小结270
习题与思考271
第9章 定时器273
9.1 STM32定时器模块275
9.1.1 通用定时器275
9.1.2 基本定时器278
9.1.3 高级定时器278
9.2 定时器标准外设库接口函数及应用279
9.2.1 定时器标准外设库接口函数279
9.2.2 定时器标准外设库应用编程步骤280
9.2.3 定时器标准外设库应用实例282
9.3 定时器HAL库接口函数及应用284
9.3.1 定时器HAL库接口函数284
9.3.2 定时器HAL库应用实例288
9.4 PWM294
9.4.1 PWM的工作原理295
9.4.2 PWM的标准外设库应用实例297
9.4.3 PWM的HAL库应用实例300
9.5 SysTick定时器302
9.5.1 SysTick定时器标准外设库函数303
9.5.2 SysTick标准外设库应用实例304
9.6 编程思想之状态机设计思想307
本章小结310
习题与思考311
第10章 模拟数字转换314
10.1 ADC基础理论知识314
10.1.1 A/D转换过程315
10.1.2 A/D转换的主要技术参数315
10.2 STM32的ADC316
10.2.1 ADC的引脚317
10.2.2 ADC通道选择318
10.2.3 ADC中断和DMA请求319
10.2.4 ADC转换时间320
10.2.5 ADC数据对齐320
10.2.6 ADC转换模式320
10.2.7 ADC校准321
10.3 ADC标准外设库接口函数及应用321
10.3.1 ADC标准外设库接口函数321
10.3.2 ADC标准外设库应用编程步骤325
10.3.3 ADC标准外设库应用实例326
10.4 ADC的HAL库接口函数及应用330
10.4.1 ADC的HAL库接口函数330
10.4.2 ADC的HAL库应用实例332
本章小结340
习题与思考341
第11章 嵌入式实时操作系统FreeRTOS344
11.1 FreeRTOS概述345
11.1.1 FreeRTOS345
11.1.2 FreeRTOS的数据类型和编程规范345
11.2 FreeRTOS的任务349
11.2.1 任务349
11.2.2 任务调度349
11.2.3 任务的实现机制353
11.2.4 任务相关API函数356
11.2.5 任务创建步骤358
11.2.6 FreeRTOS创建任务实例358
11.3 信号量363
11.3.1 信号量概念363
11.3.2 信号量实现机制364
11.3.3 信号量应用步骤366
11.3.4 信号量应用案例367
11.4 事件组372
11.4.1 事件组概念372
11.4.2 事件组实现机制373
11.4.3 事件组应用步骤376
11.4.4 事件组应用案例376
11.5 消息队列381
11.5.1 消息队列概念381
11.5.2 消息队列实现机制382
11.5.3 消息队列应用步骤387
11.5.4 消息队列应用案例388
本章小结393
习题与思考394
第12章 从模块到项目396
12.1 嵌入式系统的开发方式396
12.2 嵌入式系统层次化设计400
12.2.1 项目需求分析400
12.2.2 系统总体架构设计400
12.3 项目实践：厨余垃圾智能监测系统404
12.3.1 项目需求分析404
12.3.2 系统总体架构设计405
12.3.3 系统硬件设计406
12.3.4 系统软件设计407
12.4 面向对象的编程思想410
本章小结411
习题与思考412
参考文献414
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