嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用 ——基于STM32硬件和Proteus仿真
定 價(jià):49.8 元
- 作者:周銀祥
- 出版時(shí)間:2025/7/1
- ISBN:9787121506550
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP332.021
- 頁碼:224
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書第1章主要講解嵌入式系統(tǒng)概述、ARM處理器概述及STM32微控制器概述;第2章主要講解STM32開發(fā)工具軟件、STM32開發(fā)/實(shí)驗(yàn)板及STM32的庫函數(shù);第3章主要講解STM32的GPIO、STM32的實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象、STM32的復(fù)位與時(shí)鐘、STM32的中斷與事件及STM32的串口通信;第4章主要講解LCD顯示和STM32的FSMC、STM32定時(shí)器、STM32的I2C總線、STM32的SPI及STM32的ADC;第5章主要講解嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT-Thread及嵌入式圖形界面LVGL;第6章是一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,主要講解大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽控制類題目中常見的智能巡線小車的設(shè)計(jì)。本書的程序設(shè)計(jì)部分同時(shí)使用了STM32的標(biāo)準(zhǔn)庫和HAL庫,實(shí)驗(yàn)例程同時(shí)涵蓋了STM32硬件實(shí)驗(yàn)和Proteus軟件仿真STM32實(shí)驗(yàn),旨在幫助讀者在學(xué)習(xí)過程中迅速、高效地全面理解和掌握硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。本書可以作為高等院校電子、自動(dòng)化等電類專業(yè)的單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)課程的教材,也可以作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)資料或參考用書。
電子科技大學(xué)成都學(xué)院教授/正高工,雙師型教師,兼職研究生導(dǎo)師。具有10年企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和管理經(jīng)歷,有較強(qiáng)的科研工作能力和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。具有25年高校教學(xué)經(jīng)歷,教研方向是嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能,講授過 “嵌入式系統(tǒng)(STM32)應(yīng)用開發(fā)”“嵌入式(Cortex-A8)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“人工智能(NVIDIA)實(shí)訓(xùn)”等課程。主持2項(xiàng)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目,主持3項(xiàng)重大橫向科研項(xiàng)目,獲得3項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán),發(fā)表5篇論文,出版教材3本。指導(dǎo)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競賽獲省和國家級(jí)獎(jiǎng)30余項(xiàng),現(xiàn)任全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽四川賽區(qū)專家組專家。
目 錄
第1章 概述 1
1.1 嵌入式系統(tǒng)概述 1
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義 1
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的組成 1
1.2 ARM處理器概述 3
1.2.1 ARM公司 3
1.2.2 ARM處理器 3
1.3 STM32微控制器概述 5
1.3.1 STM32微控制器的分類 5
1.3.2 STM32F103微控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6
1.3.3 STM32F103的外部引腳 8
1.3.4 STM32F103的I/O端口特性 10
1.3.5 STM32系列產(chǎn)品的命名規(guī)則 11
1.4 思考與練習(xí) 12
第2章 STM32開發(fā)環(huán)境 13
2.1 STM32開發(fā)工具軟件 13
2.1.1 MDK的安裝 13
2.1.2 STM32CubeMX的安裝 15
2.1.3 Proteus軟件的安裝 16
2.1.4 STM32仿真器及驅(qū)動(dòng)程序的安裝 16
2.1.5 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)的安裝 18
2.2 STM32開發(fā)/實(shí)驗(yàn)板 18
2.2.1 STM32最小系統(tǒng)板 18
2.2.2 STM32 Nucleo開發(fā)板 19
2.2.3 STM3210E-EVAL評(píng)估板 20
2.2.4 AS-07型STM32實(shí)驗(yàn)板 21
2.3 STM32的庫函數(shù) 24
2.3.1 STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫 24
2.3.2 STM32的HAL庫函數(shù) 25
2.4 思考與練習(xí) 26
第3章 STM32基礎(chǔ)入門 27
3.1 STM32的GPIO 27
3.1.1 GPIO端口 27
3.1.2 GPIO庫函數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)庫V3.5.0) 29
3.1.3 GPIO庫函數(shù)(HAL庫V1.8.5) 33
3.1.4 AFIO和調(diào)試配置 35
3.1.5 GPIO編程應(yīng)用 36
3.2 STM32的實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象 42
3.2.1 STM32標(biāo)準(zhǔn)庫V3.5.0的工程模板 43
3.2.2 使用STM32標(biāo)準(zhǔn)庫V3.5.0的工程模板 45
3.2.3 MDK仿真調(diào)試程序 48
3.2.4 使用串口ISP和IAP下載程序 49
3.2.5 Proteus仿真STM32 51
3.2.6 使用STM32CubeMX 53
3.2.7 使用STM32CubeF1固件庫工程模板和范例實(shí)驗(yàn) 57
3.3 STM32的復(fù)位與時(shí)鐘 58
3.3.1 STM32的復(fù)位 58
3.3.2 STM32的時(shí)鐘 59
3.3.3 RCC編程應(yīng)用 61
3.4 STM32的中斷與事件 65
3.4.1 NVIC 65
3.4.2 EXTI 68
3.4.3 中斷編程應(yīng)用 70
3.5 STM32的串口通信 76
3.5.1 USART概述 77
3.5.2 USART編程應(yīng)用 78
3.6 思考與練習(xí) 86
第4章 STM32應(yīng)用編程 87
4.1 LCD顯示和STM32的FSMC 87
4.1.1 LCD簡介 87
4.1.2 LCD的外部引腳 88
4.1.3 LCD的主要特性 88
4.1.4 LCD驅(qū)動(dòng)器 89
4.1.5 FSMC概述 90
4.1.6 LCD編程應(yīng)用 94
4.2 STM32定時(shí)器 105
4.2.1 基本定時(shí)器(TIM6和TIM7) 105
4.2.2 通用定時(shí)器(TIMx) 107
4.2.3 高級(jí)控制定時(shí)器(TIM1和TIM8) 110
4.2.4 系統(tǒng)滴答定時(shí)器SysTick 111
4.2.5 看門狗 111
4.2.6 TIM編程應(yīng)用 112
4.3 STM32的I2C總線 125
4.3.1 Philips的I2C總線 125
4.3.2 STM32的I2C總線簡介 126
4.3.3 STM32的I2C總線的主要特點(diǎn) 126
4.3.4 STM32的I2C總線功能描述 127
4.3.5 I2C總線存儲(chǔ)器24C02 127
4.3.6 I2C編程應(yīng)用 132
4.4 STM32的SPI 149
4.4.1 SPI的主要特點(diǎn) 149
4.4.2 SPI的功能描述 150
4.4.3 SPI總線存儲(chǔ)器W25Q32 151
4.4.4 SPI編程應(yīng)用 153
4.5 STM32的ADC 166
4.5.1 ADC的主要特性 166
4.5.2 ADC編程應(yīng)用 167
4.6 思考與練習(xí) 169
第5章 STM32高級(jí)應(yīng)用 170
5.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT-Thread 170
5.1.1 RT-Thread內(nèi)核 171
5.1.2 RT-Thread Studio開發(fā)工具軟件 173
5.1.3 RT-Thread實(shí)驗(yàn) 174
5.2 嵌入式圖形界面LVGL 179
5.2.1 LVGL概述 179
5.2.2 LVGL編程應(yīng)用 180
5.3 思考與練習(xí) 186
第6章 STM32智能巡線小車設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn) 187
6.1 STM32智能巡線小車的硬件設(shè)計(jì) 187
6.1.1 小車車體(底盤) 187
6.1.2 電池 188
6.1.3 主控電路 188
6.1.4 直流減速電機(jī) 188
6.1.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 189
6.1.6 紅外傳感器 191
6.2 STM32智能巡線小車的軟件設(shè)計(jì) 192
6.2.1 小車前進(jìn)、后退及差速轉(zhuǎn)向 192
6.2.2 巡線原理與編程 196
6.2.3 舵機(jī)控制 200
6.2.4 速度檢測與PID控制 202
6.2.5 舵機(jī)控制轉(zhuǎn)向的阿克曼小車巡線 207