從零開始設(shè)計(jì)你的智能小車 版權(quán)信息
- ISBN:9787302598930
- 條形碼:9787302598930 ; 978-7-302-59893-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
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從零開始設(shè)計(jì)你的智能小車 本書特色
(1) 體現(xiàn)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的理念,注重培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,將嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力的培養(yǎng)常態(tài)化、課程化。
(2) 選用Coretex-M3內(nèi)核的STM32F103VET6單片機(jī),深入分析CMSIS固件庫,詳細(xì)講解基于固件庫的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。
(3) 專門講解C語言在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的獨(dú)到之處,以及固件庫C語言程序的特性。
(4) 內(nèi)容組織由淺入深,基礎(chǔ)篇、提高篇和實(shí)踐篇可適應(yīng)不同層次學(xué)習(xí)者的需求。
(5) “*小系統(tǒng)板+硬件模塊”方式搭建硬件平臺,設(shè)計(jì)靈活,可拓展性強(qiáng)。
(6) 從“實(shí)戰(zhàn)”出發(fā),按需學(xué)習(xí)。針對具體的功能需求,先學(xué)習(xí)單片機(jī)片上硬件模塊的功能、相關(guān)寄存器和庫函數(shù),再完成設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能。
(7) 針對各章內(nèi)容,配有豐富的設(shè)計(jì)實(shí)例,分析程序架構(gòu),講解調(diào)試方法。
(8) 提供完整的項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)例,分解功能需求,分析硬件設(shè)計(jì),講解軟件設(shè)計(jì),講述完整的項(xiàng)目開發(fā)全過程。
(9) 配套大量教學(xué)視頻,從工具的使用、硬件設(shè)計(jì),到分析代碼、調(diào)試問題,提供“身臨其境”的沉浸式教學(xué)體驗(yàn),可掃描書中二維碼觀看。
(10) 新形態(tài)教材,配套資源豐富,包括教學(xué)大綱、PPT課件、教學(xué)視頻、開發(fā)實(shí)例、開發(fā)軟件、芯片手冊等,可掃描前言下方二維碼下載。
從零開始設(shè)計(jì)你的智能小車 內(nèi)容簡介
《從零開始設(shè)計(jì)你的智能小車》從“實(shí)戰(zhàn)”出發(fā),以STM32F103VET6單片機(jī)為對象,以C語言為開發(fā)語言,詳細(xì)講解如何在CMSIS固件庫基礎(chǔ)上完成嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。通過本書的學(xué)習(xí),讀者能夠初步了解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),掌握硬件和軟件調(diào)試技巧,具備設(shè)計(jì)、規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)一個簡單嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的能力。
全書以“智能小車設(shè)計(jì)”作為主線,內(nèi)容分為基礎(chǔ)篇、提高篇和實(shí)踐篇三個層次。“基礎(chǔ)篇”介紹嵌入式開發(fā)的基本常識、系統(tǒng)架構(gòu)等!疤岣咂币孕≤嚬δ苄枨鬄槟繕(biāo)來組織各章節(jié)內(nèi)容,每一章實(shí)現(xiàn)智能小車的一個功能!皩(shí)踐篇”從應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的角度出發(fā),通過兩個不同的“智能小車”系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例,從功能設(shè)計(jì)規(guī)劃開始,經(jīng)過硬件需求分析與選型、硬件設(shè)計(jì)與供電設(shè)計(jì),到軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測試,詳細(xì)講解從設(shè)計(jì)規(guī)劃到開發(fā)實(shí)現(xiàn)的完整過程。側(cè)重分析設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法,以及項(xiàng)目的組織架構(gòu),培養(yǎng)作為系統(tǒng)開發(fā)工程師而應(yīng)該具備的“全局觀”和從系統(tǒng)層面分析、分解系統(tǒng)功能的能力。
本書可作為高等院校自動化、電氣工程等相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為嵌入式開發(fā)愛好者的入門書籍。
從零開始設(shè)計(jì)你的智能小車 目錄
第1章嵌入式系統(tǒng)概述
1.1單片機(jī)概述
1.1.1單片機(jī)的定義
1.1.2單片機(jī)與PC的對比
1.2嵌入式系統(tǒng)
1.3ARM是什么
1.3.1ARM公司簡介
1.3.2ARM架構(gòu)、ARM內(nèi)核與ARM單片機(jī)
1.3.3ARM CortexM3內(nèi)核概述
第2章STM32F103單片機(jī)概述
2.1單片機(jī)的手冊
2.2STM32F103單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)概述
2.2.1ARM CortexM3內(nèi)核
2.2.2STM32F103單片機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)
2.3什么是CMSIS
2.4STM32固件庫
基礎(chǔ)篇
第3章嵌入式程序設(shè)計(jì)中的C語言
3.1整型
3.1.1整型的位寬
3.1.2訪問硬件模塊的寄存器
3.2volatile關(guān)鍵字
3.2.1C語言編譯器的優(yōu)化功能
3.2.2用volatile關(guān)鍵字避免優(yōu)化
3.3結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型
3.3.1struct關(guān)鍵字
3.3.2訪問單片機(jī)片上外設(shè)寄存器
3.4枚舉數(shù)據(jù)類型
3.5static關(guān)鍵字
3.5.1靜態(tài)全局變量
3.5.2靜態(tài)局部變量
3.5.3靜態(tài)函數(shù)
3.6宏定義
3.7條件編譯與頭文件
3.7.1條件編譯指令
3.7.2頭文件
3.8變量在哪里
3.8.1堆、棧和靜態(tài)區(qū)
3.8.2單片機(jī)中變量的存儲空間分配
第4章**個STM32 項(xiàng)目
4.1開發(fā)環(huán)境與所需硬件
4.1.1搭建開發(fā)環(huán)境
4.1.2所需硬件
4.1.3所需工具
4.2創(chuàng)建**個項(xiàng)目
4.3下載與調(diào)試程序
4.3.1安裝仿真器驅(qū)動
4.3.2在Keil軟件中配置仿真器
4.3.3編譯下載程序
4.3.4Debug調(diào)試程序
第5章深入了解項(xiàng)目模板
5.1啟動文件的作用
5.1.1定義棧和堆
5.1.2定義中斷向量表
5.1.3定義復(fù)位中斷子程序
5.2單片機(jī)的時鐘初始化
5.3stm32f10x.h頭文件的作用
5.4項(xiàng)目中的文件管理
5.4.1CMSIS固件庫文件
5.4.2項(xiàng)目中的系統(tǒng)文件
5.4.3項(xiàng)目中的用戶文件
第6章按鍵與小燈的控制——GPIO模塊
6.1GPIO的輸入/輸出模式
6.1.1小燈與GPIO輸出模式
6.1.2按鍵與GPIO輸入模式
6.2GPIO的編程操作
6.2.1GPIO寄存器
6.2.2GPIO庫函數(shù)
6.2.3GPIO的按位操作——位帶別名區(qū)
6.3應(yīng)用實(shí)例——8段LED顯示控制
6.3.1一位8段LED顯示控制
6.3.2多位8段LED顯示控制
6.4IO引腳的電氣特性
6.4.1TTL電平
6.4.2CMOS電平
6.4.3IO引腳的電氣特性
6.4.4IO引腳控制外設(shè)
6.5IO引腳的復(fù)用功能AFIO
6.5.1IO引腳的復(fù)用功能
6.5.2AFIO重映射功能的編程操作
6.5.3調(diào)試端口的重映射功能
第7章秒表的實(shí)現(xiàn)——基本定時器
7.1定時器原理概述
7.2基本定時器的工作原理
7.2.1基本定時器的結(jié)構(gòu)
7.2.2基本定時器的時鐘源
7.2.3基本定時器的計(jì)數(shù)模式
7.2.4定時時間的計(jì)算
7.2.5ARR寄存器的預(yù)裝載功能
7.3基本定時器的編程操作
7.3.1TIM6、TIM7的相關(guān)寄存器
7.3.2基本定時器的相關(guān)庫函數(shù)
7.4秒表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
7.4.1秒表功能分析
7.4.2硬件選型
7.4.3硬件設(shè)計(jì)
7.4.4軟件設(shè)計(jì)
第8章中斷及中斷管理器NVIC
8.1中斷基本概念
8.1.1中斷的定義
8.1.2中斷向量表
8.1.3中斷優(yōu)先級與中斷嵌套
8.2STM32單片機(jī)的中斷管理
8.2.1中斷源與中斷向量表
8.2.2內(nèi)核中開放/禁止中斷
8.2.3中斷控制器NVIC
8.3中斷處理過程及相關(guān)接口庫
8.3.1片上硬件中斷處理過程
8.3.2中斷處理庫函數(shù)總結(jié)
8.4應(yīng)用實(shí)例——中斷方式實(shí)現(xiàn)秒表計(jì)時
8.4.1定時器的更新中斷
8.4.2中斷機(jī)制實(shí)現(xiàn)計(jì)時
第9章按鍵觸發(fā)中斷——EXTI模塊
9.1外部中斷/事件模塊EXTI
9.1.1EXTI功能
9.1.2EXTI寄存器
9.1.3EXTI的相關(guān)庫函數(shù)
9.1.4EXTI初始化步驟及中斷響應(yīng)過程
9.2設(shè)計(jì)實(shí)例——中斷方式處理秒表按鍵
9.2.1分段計(jì)時功能
9.2.2硬件設(shè)計(jì)
9.2.3軟件設(shè)計(jì)
提高篇
第10章讓小車跑起來——PWM調(diào)速
10.1通用定時器的基本定時功能
10.1.1通用定時器概述
10.1.2通用定時器的時鐘源
10.1.3通用定時器的計(jì)數(shù)模式
10.1.4通用定時器的從模式
10.1.5相關(guān)寄存器
10.1.6相關(guān)庫函數(shù)
10.1.7設(shè)計(jì)實(shí)例——檢測信號頻率
10.2通用定時器的PWM輸出模式
10.2.1PWM信號
10.2.2捕獲比較通道
10.2.3PWM輸出模式
10.2.4相關(guān)寄存器
10.2.5相關(guān)庫函數(shù)
10.3電動機(jī)驅(qū)動芯片L298N
10.3.1直流電動機(jī)驅(qū)動模塊L298N
10.3.2單片機(jī)控制L298N
10.4應(yīng)用實(shí)例——小車設(shè)計(jì)
10.4.1小車的硬件設(shè)計(jì)
10.4.2小車的軟件設(shè)計(jì)
實(shí)踐篇
第11章避障小車——超聲波測距
11.1超聲波測距原理
11.1.1基本原理
11.1.2HCSRF05測距模塊
11.1.3單片機(jī)控制超聲波測距模塊
11.2通用定時器的輸入捕獲功能
11.2.1輸入捕獲的基本原理
11.2.2相關(guān)寄存器
11.2.3相關(guān)庫函數(shù)
11.2.4應(yīng)用實(shí)例——捕獲方式實(shí)現(xiàn)測距
11.3嘀嗒定時器實(shí)現(xiàn)定時測距
11.3.1嘀嗒定時器
11.3.2嘀嗒定時器的寄存器
11.3.3相關(guān)庫函數(shù)
11.3.4嘀嗒定時器實(shí)現(xiàn)定時測距
第12章遙控小車——藍(lán)牙遙控
12.1藍(lán)牙技術(shù)
12.1.1發(fā)展歷史
12.1.2基本特性
12.2HC05藍(lán)牙模塊
12.2.1功能概述
12.2.2工作原理
12.2.3AT命令
12.2.4PC串口配置藍(lán)牙模塊
12.3UART串口通信
12.3.1串口通信基本概念
12.3.2UART模塊概述
12.3.3相關(guān)寄存器
12.3.4相關(guān)庫函數(shù)
12.4應(yīng)用實(shí)例
12.4.1單片機(jī)與PC之間的串口通信
12.4.2單片機(jī)與手機(jī)之間的藍(lán)牙通信
第13章智能小車設(shè)計(jì)方案分析
13.1避障小車設(shè)計(jì)方案
13.1.1小車功能規(guī)劃
13.1.2硬件選型
13.1.3硬件設(shè)計(jì)分析
13.1.4軟件設(shè)計(jì)分析
13.2遙控小車設(shè)計(jì)方案
13.2.1小車功能規(guī)劃
13.2.2硬件需求分析
13.2.3硬件設(shè)計(jì)分析
13.2.4軟件設(shè)計(jì)分析
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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從零開始設(shè)計(jì)你的智能小車 作者簡介
胡青,工學(xué)博士,現(xiàn)為重慶大學(xué)自動化學(xué)院副教授。作為主研人員,參與重慶市精品課程“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”系列課程的建設(shè)。參與多項(xiàng)市級、校級教改項(xiàng)目,獲得重慶市高等教育教學(xué)成果三等獎一項(xiàng)。在《計(jì)算機(jī)教育》《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》等期刊上發(fā)表教改文章10余篇。參編教材4部,其中《單片機(jī)原理及應(yīng)用》為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。在嵌入式開發(fā)方面積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。