基于STM32的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

基礎(chǔ)篇
第　1章 專題1——嵌入式系統(tǒng)概述　2
1．1　從單片機(jī)到嵌入式系統(tǒng)　2
1．2　精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)與復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)　3
1．3　普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)　3
1．4　Arm公司及其微處理器　4
1．5　Arm Cortex系列處理器　5
1．6　STM32F103系列微控制器　8
第　2章 專題2——實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目使用的軟硬件平臺(tái)　11
2．1　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目使用的軟件集成開發(fā)環(huán)境　11
2．2　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目使用的仿真器　13
2．2．1　仿真器分類　13
2．2．2　JTAG和SWD接口　13
2．3　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目使用的目標(biāo)板　15
2．4　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目使用的帆板角度測(cè)量與控制裝置　15
第3章　專題3——CMSIS與STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)　17
3．1　Arm Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)CMSIS　17
3．2　關(guān)于STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)　18
3．3　STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)的命名規(guī)則　23
第4章　專題4——STM32嵌入式C語(yǔ)言編程的特點(diǎn)　26
4．1　宏指令的使用及其意義　26
4．2　STM32嵌入式C語(yǔ)言編程中幾個(gè)重要關(guān)鍵字　28
4．3　STM32嵌入式C語(yǔ)言編程的基本數(shù)據(jù)類型　30
4．4　結(jié)構(gòu)體與指針　32
4．5　枚舉　33
4．6　C語(yǔ)言編程的代碼格式　34
第5章　專題5——STM32F10x微控制器的系統(tǒng)時(shí)鐘　36
5．1　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時(shí)鐘的基本結(jié)構(gòu)　36
5．2　STM32F10x微控制器的時(shí)鐘源與配置路徑　37
5．3　STM32F10x微控制器的總線時(shí)鐘　40
5．4　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時(shí)鐘與外設(shè)時(shí)鐘的配置方法　40
5．4．1　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時(shí)鐘的配置函數(shù)　40
5．4．2　STM32F10x微控制器外設(shè)時(shí)鐘的控制　41
第6章　專題6——彩色LCD顯示　42
6．1　彩色LCD顯示與控制的基本原理　42
6．2　彩色LCD顯示器的圖形顯示方法　43
6．3　彩色圖片轉(zhuǎn)換成C語(yǔ)言數(shù)組文件的方法　44
第7章　專題7——字符編碼與顯示字庫(kù)　46
7．1　ASCII編碼　46
7．2　漢字字符編碼　51
7．3　字符在彩色LCD屏幕上的顯示　52
7．4　顯示字庫(kù)與字符編碼的關(guān)系　54
應(yīng)用篇
第8章　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1——LED閃爍　58
8．1　相關(guān)知識(shí)　58
8．2　項(xiàng)目實(shí)施　59
8．2．1　在MDK開發(fā)環(huán)境中新建項(xiàng)目　59
8．2．2　MDK工程項(xiàng)目配置　62
8．2．3　編譯并下載運(yùn)行　66
第9章　實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2——按鍵控制LED亮滅　67
9．1　相關(guān)知識(shí)　67
9．1．1　STM32F103微控制器通用輸入/輸出端口GPIO的基本結(jié)構(gòu)　67
9．1．2　GPIO的工作模式　68
9．1．3　GPIO端口編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　69
9．2　項(xiàng)目實(shí)施　70
9．2．1　硬件電路實(shí)現(xiàn)　70
9．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　70
9．2．3　程序代碼分析　71
9．3　拓展項(xiàng)目——按鍵控制LED閃爍頻率　75
9．3．1　項(xiàng)目?jī)?nèi)容　75
9．3．2　項(xiàng)目提示　75
第　10章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3——按鍵控制LED閃爍頻率（外部中斷）　76
10．1　相關(guān)知識(shí)　76
10．1．1　STM32F103微控制器的中斷系統(tǒng)　76
10．1．2　STM32F103微控制器的外部中斷　80
10．1．3　外部中斷編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　81
10．2　項(xiàng)目實(shí)施　81
10．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　81
10．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　82
10．2．3　程序代碼分析　82
10．3　拓展項(xiàng)目——LED顯示與按鍵動(dòng)作的同步　88
10．3．1　項(xiàng)目?jī)?nèi)容　88
10．3．2　項(xiàng)目提示　88
第　11章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4——彩色LCD顯示圖片與文字　89
11．1　相關(guān)知識(shí)　89
11．1．1　STM32F103微控制器的FSMC　89
11．1．2　FSMC編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　92
11．1．3　彩色LCD的驅(qū)動(dòng)　92
11．2　項(xiàng)目實(shí)施　93
11．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　93
11．2．2　程序代碼分析　93
11．3　拓展項(xiàng)目——按鍵控制字符串移動(dòng)　98
11．3．1　項(xiàng)目?jī)?nèi)容　98
11．3．2　項(xiàng)目提示　98
第　12章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目5——按鍵控制LED閃爍頻率（定時(shí)器中斷）　99
12．1　相關(guān)知識(shí)　99
12．1．1　STM32F103微控制器的定時(shí)器資源　99
12．1．2　STM32F103微控制器的通用定時(shí)器　100
12．1．3　通用定時(shí)器編程涉及的STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　101
12．2　項(xiàng)目實(shí)施　101
12．2．1　硬件電路實(shí)現(xiàn)　101
12．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　101
12．2．3　程序代碼分析　102
12．3　拓展項(xiàng)目——LED1呼吸燈（定時(shí)器中斷）　107
12．3．1　項(xiàng)目?jī)?nèi)容　107
12．3．2　項(xiàng)目提示　107
第　13章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目6——風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的PWM控制　108
13．1　相關(guān)知識(shí)　108
13．1．1　脈沖寬度調(diào)制的基本原理　108
13．1．2　四線制直流風(fēng)扇的控制方法　108
13．1．3　STM32通用定時(shí)器的PWM　109
13．1．4　STM32引腳的重映射　110
13．1．5　通用定時(shí)器PWM輸出編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　110
13．2　項(xiàng)目實(shí)施　110
13．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　110
13．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　111
13．2．3　程序代碼分析　111
第　14章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目7——帆板角度與芯片溫度檢測(cè)　116
14．1　相關(guān)知識(shí)　116
14．1．1　電阻式角度傳感器的原理　116
14．1．2　模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的過(guò)程　116
14．1．3　模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標(biāo)　118
14．1．4　逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器　118
14．1．5　STM32微控制器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC　120
14．1．6　ADC編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　121
14．2　項(xiàng)目實(shí)施　122
14．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　122
14．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　122
14．2．3　程序代碼分析　123
14．3　拓展項(xiàng)目——利用規(guī)則通道檢測(cè)芯片溫度與內(nèi)部參考電壓　129
14．3．1　項(xiàng)目要求　129
14．3．2　項(xiàng)目提示　129
第　15章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8——帆板角度與芯片溫度檢測(cè)（DMA方式）　130
15．1　相關(guān)知識(shí)　130
15．1．1　DMA的基本概念　130
15．1．2　STM32F103ZE微控制器的DMA　131
15．1．3　DMA編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)函數(shù)　134
15．2　項(xiàng)目實(shí)施　135
15．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　135
15．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　135
15．2．3　程序代碼分析　135
15．3　拓展項(xiàng)目——存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器（M2M）數(shù)據(jù)傳輸　140
15．3．1　項(xiàng)目?jī)?nèi)容　140
15．3．2　項(xiàng)目提示　140
第　16章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目9——串行通信控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速并獲取帆板角度　142
16．1　相關(guān)知識(shí)　142
16．1．1　異步串行通信　142
16．1．2　STM32的通用同步/異步收發(fā)器（USART）　143
16．1．3　STM32的USART編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)
外設(shè)庫(kù)函數(shù)　144
16．2　項(xiàng)目實(shí)施　144
16．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　144
16．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　145
16．2．3　串行通信協(xié)議　145
16．2．4　程序代碼分析　146
16．2．5　使用串口調(diào)試助手進(jìn)行操作　151
16．3　拓展項(xiàng)目——串口采用DMA方式發(fā)送字符　152
16．3．1　項(xiàng)目要求　152
16．3．2　項(xiàng)目提示　152
第　17章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目10——Wi-Fi控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速并獲取帆板角度　154
17．1　相關(guān)知識(shí)　154
17．1．1　ISO/OSI參考模型與TCP/IP協(xié)議　154
17．1．2　TCP/IP相關(guān)知識(shí)點(diǎn)　155
17．1．3　Wi-Fi及其三種工作模式　156
17．1．4　Wi-Fi模塊ESP8266　156
17．1．5　ESP8266模塊的控制指令　157
17．2　項(xiàng)目實(shí)施　158
17．2．1　硬件電路設(shè)計(jì)　158
17．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　159
17．2．3　程序代碼分析　159
17．2．4　使用手機(jī)端“網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手”App進(jìn)行遙控操作　167
第　18章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目11——基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)溫度檢測(cè)　169
18．1　相關(guān)知識(shí)　169
18．1．1　云服務(wù)及其分類　169
18．1．2　物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)　171
18．1．3　中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)OneNET　171
18．1．4　數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程　172
18．1．5　本項(xiàng)目使用的ESP8266模塊控制指令　174
18．2　項(xiàng)目實(shí)施　175
18．2．1　在OneNET云平臺(tái)上搭建設(shè)備和應(yīng)用　175
18．2．2　程序設(shè)計(jì)思路　184
18．2．3　程序代碼分析　184
18．2．4　在桌面端或手機(jī)端觀察云平臺(tái)的溫度數(shù)據(jù)　189