STM32嵌入式系统设计与应用

李正军李潇然

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前言
第1章绪论
1.1 嵌入式系统
1.1.1 嵌入式系统概述
1.1.2 嵌入式系统和通用计算机系统的比较
1.1.3 嵌入式系统的发展方向
1.2 嵌入式系统的组成
1.3 嵌入式系统的软件
1.3.1 嵌入式软件的分类
1.3.2 嵌入式操作系统的分类
1.3.3 嵌入式实时操作系统的功能
1.3.4 典型嵌入式操作系统
1.3.5 软件架构选择建议
1.4 嵌入式系统的分类
1.4.1 按应用对象分类
1.4.2 按功能和性能分类
1.4.3 按结构复杂度分类
1.5 嵌入式系统的应用领域
1.6 嵌入式系统的体系
1.6.1 硬件架构
1.6.2 软件层次
1.7 嵌入式处理器分类
1.7.1 嵌入式微处理器
1.7.2 嵌入式微控制器
1.7.3 嵌入式DSP
1.7.4 嵌入式SoC
1.8 ARM嵌入式微处理器
1.8.1 ARM概述
1.8.2 CISC和RISC
1.8.3 ARM架构的演变
1.8.4 ARM体系结构与特点
1.8.5 Cortex-M系列处理器
1.8.6 Cortex-M3处理器的主要特性
1.8.7 Cortex-M3处理器结构
1.8.8 存储器系统
1.9 ARM Cortex-M3处理器的调试
1.10 嵌入式系统的设计方法
1.10.1 嵌入式系统的总体结构
1.10.2 嵌入式系统设计流程
1.10.3 嵌入式系统的软件和硬件协同设计技术
1.11 嵌入式系统的发展
1.11.1 嵌入式系统的发展历程
1.11.2 嵌入式系统的发展趋势
习题
第2章 STM32微控制器与最小系统设计
2.1 STM32微控制器概述
2.1.1 STM32微控制器产品线
2.1.2 STM32微控制器的命名规则
2.1.3 STM32微控制器的选型
2.2 STM32F1系列微控制器系统架构和STM32F103ZET6内部架构
2.2.1 STM32F1系列微控制器系统架构
2.2.2 STM32F103ZET6的内部架构
2.3 STM32F103ZET6的存储器映像
2.3.1 STM32F103ZET6内置外设的地址范围
2.3.2 嵌入式SRAM
2.3.3 嵌入式闪存
2.4 STM32F103ZET6的时钟结构
2.5 STM32F103VET6的引脚
2.6 STM32F103VET6最小系统设计
2.7 学习STM32微控制器的方法
习题
第3章嵌入式开发环境的搭建
3.1 Keil MDK5安装配置
3.1.1 Keil MDK简介
3.1.2 MDK下载
3.1.3 MDK安装
3.1.4 安装库文件
3.2 Keil MDK下新工程的创建
3.2.1 建立文件夹
3.2.2 打开KeilμVision
3.2.3 新建工程
3.3 J-Link驱动安装
3.3.1 J-Link简介
3.3.2 J-Link驱动安装
3.4 Keil MDK5调试方法
3.4.1 进入调试模式
3.4.2 调试界面介绍
3.4.3 变量查询功能
3.4.4 断点功能
3.4.5 结束调试模式
3.5 Cortex-M3微控制器软件接口标准(CMSIS)
3.5.1 CMSIS介绍
3.5.2 STM32F10x标准外设库
3.6 STM32F103开发板的选择
3.7 STM32仿真器的选择
习题
第4章 STM32通用输入/输出接口(GPIO)
4.1 通用输入/输出接口概述
4.2 GPIO的功能
4.2.1 普通I/O功能
4.2.2 单独的位设置或位清除
4.2.3 外部中断/唤醒线
4.2.4 复用功能(AF)
4.2.5 软件重新映射I/O复用功能
4.2.6 GPIO锁定机制
4.2.7 输入配置
4.2.8 输出配置
4.2.9 复用功能配置
4.2.10 模拟输入配置
4.2.11 GPIO操作
4.3 GPIO常用库函数
4.4 GPIO使用流程
4.4.1 普通GPIO配置
4.4.2 I/O复用功能AFIO配置
4.5 GPIO按键输入应用实例
4.5.1 按键输入硬件设计
4.5.2 按键输入软件设计
4.6 GPIO LED输出应用实例
4.6.1 LED输出硬件设计
4.6.2 LED输出软件设计
习题
第5章 STM32中断系统
5.1 中断的基本概念
5.1.1 中断的定义
5.1.2 中断的应用
5.1.3 中断源与中断屏蔽
5.1.4 中断处理过程
5.1.5 中断优先级与中断嵌套
5.2 STM32F103 中断系统
5.2.1 嵌套向量中断控制器(NVIC)
5.2.2 STM32F103中断优先级
5.2.3 STM32F103中断向量表
5.2.4 STM32F103中断服务程序
5.3 STM32F103外部中断/事件控制器(EXTI)
5.3.1 STM32F103 EXTI内部结构
5.3.2 STM32F103 EXTI工作原理
5.3.3 EXTI主要特性
5.4 STM32F10x的中断系统库函数
5.4.1 STM32F10x的NVIC相关库函数
5.4.2 STM32F10x的EXTI相关库函数
5.4.3 STM32F10x的EXTI中断线GPIO引脚映射库函数
5.5 外部中断设计流程
5.5.1 NVIC设置
5.5.2 中断端口配置
5.5.3 中断处理
5.6 外部中断设计实例
5.6.1 外部中断硬件设计
5.6.2 外部中断软件设计
习题
第6章 STM32定时器系统
6.1 STM32F103定时器概述
6.2 基本定时器
6.2.1 基本定时器简介
6.2.2 基本定时器的主要特性
6.2.3 基本定时器的功能
6.2.4 基本定时器的寄存器
6.3 通用定时器
6.3.1 通用定时器简介
6.3.2 通用定时器的主要结构
6.3.3 通用定时器中包含的寄存器
6.3.4 通用定时器的功能描述
6.3.5 通用定时器的工作模式
6.4 高级定时器
6.4.1 高级定时器简介
6.4.2 高级定时器结构
6.5 定时器库函数
6.6 定时器应用实例
6.6.1 通用定时器配置流程
6.6.2 定时器应用硬件设计
6.6.3 定时器应用软件设计
6.7 系统滴答定时器(SysTick)
6.7.1 SysTick功能综述
6.7.2 SysTick配置例程
习题
第7章 STM32通用同步/异步收发器(USART)
7.1 串行通信基础
7.1.1 通用异步通信数据格式
7.1.2 连接握手
7.1.3 确认
7.1.4 中断
7.1.5 轮询
7.2 USART工作原理
7.2.1 USART介绍
7.2.2 USART主要特性
7.2.3 USART功能概述
7.2.4 USART通信时序
7.2.5 USART中断
7.2.6 USART相关寄存器
7.3 USART库函数
7.4 USART串行通信应用实例
7.4.1 USART的基本配置流程
7.4.2 USART串行通信应用硬件设计
7.4.3 USART串行通信应用软件设计
习题
第8章 STM32 SPI控制器
8.1 STM32的SPI通信原理
8.1.1 SPI概述
8.1.2 SPI互连方式
8.2 STM32F103的SPI工作原理
8.2.1 SPI主要特征
8.2.2 SPI内部结构和功能
8.2.3 时钟信号的相位和极性
8.2.4 数据帧格式
8.2.5 配置SPI为主模式
8.3 SPI库函数
8.4 SPI串行总线应用实例
8.4.1 STM32的SPI配置流程
8.4.2 SPI与Flash接口的硬件设计
8.4.3 SPI与Flash接口的软件设计
习题
第9章 STM32 I2C控制器
9.1 I2C通信原理
9.1.1 I2C控制器概述
9.1.2 I2C的数据传送
9.2 STM32F103的I2C接口
9.2.1 STM32F103的I2C主要特性
9.2.2 STM32F103的I2C内部结构
9.2.3 STM32F103的模式选择
9.3 STM32F103的I2C库函数
9.4 I2C控制器应用实例
9.4.1 STM32的I2C配置流程
9.4.2 I2C与EEPROM接口的硬件设计
9.4.3 I2C与EEPROM接口的软件设计
习题
第10章 STM32模数转换器
10.1 模拟量输入通道
10.2 模拟量输入信号类型与量程自动转换
10.2.1 模拟量输入信号类型
10.2.2 量程自动转换
10.3 STM32F103ZET6集成的ADC模块
10.3.1 STM32F103ZET6的ADC的主要特征
10.3.2 STM32F103ZET6的ADC模块结构
10.3.3 STM32F103ZET6的ADC配置
10.3.4 STM32F103ZET6的ADC应用特征
10.4 ADC库函数
10.5 模数转换器(ADC)应用实例
10.5.1 STM32的ADC配置流程
10.5.2 STM32的ADC应用硬件设计
10.5.3 STM32的ADC应用软件设计
习题
第11章 STM32 DMA控制器
11.1 STM32 DMA的基本概念
11.1.1 DMA的定义
11.1.2 DMA在嵌入式实时系统中的价值
11.1.3 DMA传输的基本要素
11.2 DMA的结构和主要特征
11.3 DMA的功能描述
11.3.1 DMA处理
11.3.2 仲裁器
11.3.3 DMA通道
11.3.4 DMA中断
11.4 DMA库函数
11.5 DMA应用实例
11.5.1 DMA配置流程
11.5.2 DMA应用硬件设计
11.5.3 DMA应用软件设计
习题
附录常用专有名词中英文对照
参考文献
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