包邮嵌入式系统原理与应用

第1章ARM CortexM3嵌入式系统11.1嵌入式系统概述11.1.1嵌入式系统的定义和特点11.1.2嵌入式系统的应用领域11.2ARM与STM32概述21.2.1ARM简介21.2.2STM3231.2.3微控制器软件接口标准61.3嵌入式系统的软件61.3.1不使用操作系统的嵌入式软件61.3.2使用操作系统的嵌入式软件71.4学习STM32的方法8练习题102.1STM32F1系统架构11第1章ARM CortexM3嵌入式系统11.1嵌入式系统概述11.1.1嵌入式系统的定义和特点11.1.2嵌入式系统的应用领域11.2ARM与STM32概述21.2.1ARM简介21.2.2STM3231.2.3微控制器软件接口标准61.3嵌入式系统的软件61.3.1不使用操作系统的嵌入式软件61.3.2使用操作系统的嵌入式软件71.4学习STM32的方法8练习题10 第2章使用寄存器模式开发112.1STM32F1系统架构112.2STM32F1存储器系统122.2.1存储器组织122.2.2存储器映射132.3通用输入/输出142.3.1STM32F1通用输入/输出简介142.3.2GPIO的位结构162.3.3GPIO的工作模式172.3.4GPIO的寄存器202.4复位和时钟控制232.4.1RCC框图242.4.2RCC的主要作用252.4.3RCC_APB2ENR寄存器262.5寄存器编程模式点亮LED灯示例272.5.1硬件设计272.5.2工程文件分析272.5.3用户文件312.5.4配置下载调试工具332.5.5编译下载33练习题34 第3章使用HAL库开发GPIO353.1STM32CubeMX概述353.2STM32 HAL库353.2.1HAL固件库简介353.2.2HAL库文件363.3GPIO的HAL库用法393.3.1GPIO寄存器结构体GPIO_TypeDef393.3.2GPIO初始化结构体GPIO_InitTypeDef403.3.3GPIO相关HAL库函数413.4STM32CubeMX应用示例443.4.1硬件设计443.4.2STM32CubeMX工程配置443.4.3main文件解析503.4.4编译下载53练习题54 第4章STM32中断系统554.1中断的基本概念554.2STM32F103的中断系统564.2.1中断和异常向量564.2.2嵌套向量中断控制器594.2.3中断优先级594.2.4中断服务处理614.2.5NVIC相关HAL库函数634.3外部中断/事件控制器654.3.1外部中断/事件控制器简介654.3.2外部中断/事件线664.4外部中断控制示例674.4.1STM32CubeMX工程配置674.4.2中断配置与中断服务函数684.4.3用户代码704.4.4下载验证71练习题71 第5章定时器与蜂鸣器725.1STM32F103定时器概述725.2基本定时器原理725.3定时器的HAL库用法755.3.1定时器寄存器结构体TIM_TypeDef755.3.2定时器句柄结构体TIM_HandleTypeDef765.3.3TIM相关HAL库函数775.4基本定时器应用示例785.4.1STM32CubeMX工程配置785.4.2定时器配置与中断服务函数795.4.3用户代码815.4.4下载验证825.5蜂鸣器发出不同频率声音应用示例825.5.1蜂鸣器简介825.5.2动态调整定时器输出频率835.6定时器PWM输出865.6.1PWM简介865.6.2简单音乐播放示例875.7系统嘀嗒定时器915.7.1系统嘀嗒定时器简介915.7.2延时函数HAL_Delay的实现原理93练习题94 第6章串口通信与DMA956.1数据通信的基本概念956.1.1数据通信方式956.1.2串行通信简介956.2STM32F1的USART 966.2.1USART介绍966.2.2USART的工作原理976.2.3USART中断控制996.3串口的HAL库用法1016.3.1串口寄存器结构体USART_TypeDef1016.3.2串口句柄结构体UART_HandleTypeDef1016.3.3USART相关HAL库函数1026.4USART1接收不定长数据及回显示例1046.4.1STM32CubeMX工程配置1046.4.2串口配置及中断服务函数1066.4.3重定义printf函数1096.4.4用户代码1096.4.5下载验证1116.5直接存储器存取1116.5.1直接存储器存取简介1116.5.2STM32F103的DMA1126.5.3DMA寄存器结构体DMA_Channel_TypeDef1146.5.4DMA句柄结构体DMA_HandleTypeDef1156.6串口DMA控制1166.6.1串口DMA发送1166.6.2串口DMA接收1176.6.3USART DMA相关HAL库函数1176.7USART1的DMA通信示例1186.7.1STM32CubeMX工程配置1186.7.2串口配置代码1196.7.3用户代码1216.7.4下载验证122练习题123 第7章模数转换与数模转换1247.1ADC简介1247.2STM32F103的ADC1257.2.1ADC模块结构1257.2.2ADC的分组及数据对齐1267.2.3ADC触发与启动1277.2.4ADC时钟与转换时间1277.2.5ADC的转换模式1287.2.6ADC中断和DMA请求1297.2.7ADC校准1307.3ADC的HAL库用法1307.3.1ADC寄存器结构体ADC_TypeDef1307.3.2ADC句柄结构体ADC_HandleTypeDef1307.3.3ADC相关HAL库函数1317.4ADC应用示例1337.4.1硬件设计1337.4.2STM32CubeMX工程配置1337.4.3ADC1配置代码1347.4.4用户代码1377.4.5下载验证1387.5DAC简介1387.6STM32F103的DAC工作原理1397.6.1DAC模块结构1397.6.2DAC数据格式与转换启动1407.6.3DAC的触发选择1417.6.4DAC的输出电压1417.6.5DAC的DMA请求1417.7DAC的HAL库用法1417.7.1DAC寄存器结构体DAC_TypeDef1417.7.2DAC规则通道结构体定义DAC_ChannelConfTypeDef1427.7.3DAC相关HAL库函数1437.8简易波形发生器示例1447.8.1STM32CubeMX工程配置1447.8.2DAC配置代码1457.8.3用户代码1487.8.4下载验证150练习题151 第8章实时时钟与电源控制1528.1实时时钟（RTC）1528.1.1RTC简介1528.1.2BCD码简介1528.1.3STM32F1的RTC1538.2备份寄存器1548.3RTC的HAL库用法1558.3.1RTC寄存器结构体RTC_TypeDef1558.3.2RTC句柄结构体RTC_HandleTypeDef1558.3.3RTC相关的结构体1568.3.4RTC相关HAL库函数1578.4实时时钟应用示例1598.4.1硬件设计1608.4.2STM32CubeMX工程配置1608.4.3RTC配置代码1628.4.4用户代码1648.4.5下载验证1658.5STM32F103电源控制1668.5.1STM32F103的电源系统1668.5.2低功耗模式1678.6PWR的HAL库用法1688.6.1PWR寄存器结构体PWR_TypeDef1688.6.2WFI和WFE命令1688.6.3进入低功耗模式库函数1698.7电源控制应用示例1708.7.1硬件设计1708.7.2STM32CubeMX工程配置1708.7.3用户代码1718.7.4下载验证175练习题176 第9章HAL库开发实例——电子钟系统1779.1电子钟系统设计概况1779.2LED数码管动态显示驱动程序设计1789.2.1LED数码管及动态显示原理1789.2.2数码管输出接口设计1809.3通用按键驱动程序设计1839.3.1按键基本介绍1839.3.2按键输入接口设计1849.4RTC驱动程序设计1899.5简单的多任务时间片轮询框架1919.6电子钟应用系统示例1939.6.1STM32CubeMX工程配置1939.6.2工程添加板级支持包1939.6.3用户代码1959.6.4下载验证198练习题199 第10章嵌入式操作系统RTThread Nano20010.1RTThread Nano简介20010.2在MDK中移植RTThread Nano20110.2.1移植RTThread Nano的步骤20110.2.2编写**个RTThread Nano应用20510.2.3RTThread程序的运行方法20610.3RTThread的启动流程21010.3.1扩展main21010.3.2进入main21110.4RTThread的线程管理21210.4.1线程与线程管理21210.4.2组成线程的三要素21210.4.3线程的重要属性21410.4.4默认启动的线程21610.4.5线程管理API函数21710.4.6线程管理示例21910.4.7线程管理应用小结22210.5RTThread的时钟管理22210.5.1RTThread的时钟节拍22210.5.2RTThread的软件定时器22310.5.3软件定时器管理API函数22410.5.4软件定时器应用示例22710.6RTThread内存管理22910.6.1内存管理概述22910.6.2内存堆管理之小内存管理23010.6.3内存堆管理API函数23210.6.4内存池管理23310.6.5内存池管理API函数23510.6.6内存堆与内存池管理应用示例23710.7RTThread中断管理24110.7.1RTThread中断工作机制24110.7.2中断处理示例24310.7.3全局中断开关24310.7.4全局中断开关示例244练习题245 第11章RTThread线程间同步与通信24611.1线程间同步与通信简介24611.2信号量24711.2.1信号量的概念及工作机制24711.2.2RTThread信号量控制块24811.2.3信号量管理API函数24911.2.4信号量应用场合25211.2.5信号量应用示例25311.3互斥量25611.3.1互斥量的概念及工作机制25611.3.2线程优先级反转与继承25711.3.3死锁25911.3.4RTThread互斥量控制块25911.3.5互斥量管理API函数26011.3.6互斥量应用场合26211.3.7互斥量应用示例26311.4事件集26611.4.1事件集的概念及工作机制26611.4.2RTThread事件集控制块26711.4.3事件集管理API函数26711.4.4事件集应用示例27011.5邮箱27311.5.1邮箱的概念及工作机制27311.5.2RTThread邮箱控制块27411.5.3邮箱管理API函数27511.5.4邮箱的典型用法27811.5.5邮箱应用示例27911.6消息队列28311.6.1消息队列的概念及工作机制28311.6.2RTThread消息队列控制块28411.6.3消息队列管理API函数28411.6.4消息队列应用示例289练习题292 第12章RTThread应用实践——步进电机控制29412.1步进电机控制系统设计目标29412.2步进电机28BYJ4829412.2.1步进电机简介29412.2.2步进电机驱动电路29512.2.3步进电机的控制原理29512.3步进电机28BYJ48控制软件设计29612.3.1步进电机驱动设计29612.3.2按键控制电机设计30112.3.3数码管显示电机信息设计30312.3.4串口输出电机信息设计30512.3.5蜂鸣器鸣响设计30612.3.6电机控制系统主函数30712.4步进电机控制示例结果308练习题309 第13章嵌入式物联网基础实战31113.1TCP/IP协议简介31113.2简单的TCP/IP协议栈31213.3ENC28J60网卡移植31313.3.1初始化ENC28J6031413.3.2实现ENC28J60的操作函数31713.3.3接收网络数据包31813.3.4网卡移植测试32113.4TCP/IP协议栈分层实验32413.4.1ARP协议实验32413.4.2IP&ICMP协议实验33013.4.3UDP协议实验33613.4.4TCP协议实验33913.5嵌入式Web服务器34413.5.1HTTP协议简介34413.5.2Web服务器实验345练习题347