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ARM嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發 版權信息
- ISBN：9787302640523
- 條形碼：9787302640523 ; 978-7-302-64052-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
ARM嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發 本書特色
本書呈現了以下嵌入式系統、STM32F103開發平臺和外設及應用實例：
嵌入式系統的定義；
嵌入式微處理器；
STM32 系列微控制器；
嵌入式開發平臺的搭建；
STM32中斷；
STM32 GPIO；
STM32定時器；
STM32 通用同步異步收發器；
STM32 SPI串行總線；
STM32 I2C串行總線；
STM32 A/D轉換器 ；
STM32 DMA控制器。
【教學資源】
微課視頻
程序代碼
教學大綱
教學課件
電子教案本書呈現了以下嵌入式系統、STM32F103開發平臺和外設及應用實例：
嵌入式系統的定義；
嵌入式微處理器；
STM32 系列微控制器；
嵌入式開發平臺的搭建；
STM32中斷；
STM32 GPIO；
STM32定時器；
STM32 通用同步異步收發器；
STM32 SPI串行總線；
STM32 I2C串行總線；
STM32 A/D轉換器 ；
STM32 DMA控制器。
【教學資源】
微課視頻
程序代碼
教學大綱
教學課件
電子教案
測驗試卷
官方手冊
ARM嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發 內容簡介
本書秉承“新工科”理念，從科研、教學和工程實際應用出發，理論聯系實際，全面系統地講述了 基于 STM32F103 的嵌入式系統原理與應用。 全書共 12 章，主要內容包括緒論、嵌入式微處理器、STM32 系列微控制器、嵌入式開發環境的搭 建、STM32 中斷、STM32 GPIO、STM32 定時器、STM32 通用同步/異步收發器、STM32 SPI 串行總線、 STM32 I2C 串行總線、STM32 A/D 轉換器和 STM32 DMA 控制器。全書內容豐富，體系優選，結構合理， 理論與實踐相結合，尤其注重工程應用技術。 本書可作為高等院校各類自動化、軟件工程、機器人、自動檢測、機電一體化、人工智能、電子與 電氣工程、計算機應用、信息工程、物聯網等相關專業的本科生、研究生的教材，也可作為廣大從事嵌 入式系統開發的工程技術人員的參考用書。
ARM嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發 目錄
第1章緒論1
1.1嵌入式系統1
1.1.1嵌入式系統概述2
1.1.2嵌入式系統和通用計算機系統比較3
1.1.3嵌入式系統的特點4
1.2嵌入式系統的組成6
1.3實時操作系統8
1.3.1實時系統的概念8
1.3.2實時操作系統的基本特征9
1.3.3實時操作系統性能的衡量指標10
1.3.4實時操作系統的分類10
1.3.5POSIX標準11
1.3.6實時操作系統的典型應用12
1.4嵌入式系統的軟件12
1.4.1無操作系統的嵌入式軟件12
1.4.2帶操作系統的嵌入式軟件12
1.4.3嵌入式操作系統的分類13
1.4.4嵌入式實時操作系統的功能14
1.4.5典型的嵌入式操作系統15
1.4.6軟件架構選擇建議22
1.5嵌入式系統的分類22
1.5.1按應用對象分類23
1.5.2按功能和性能分類23
1.5.3按結構復雜度分類23
1.6嵌入式系統的應用領域24
1.7嵌入式系統的體系25
1.7.1硬件架構26
1.7.2軟件層次26
全書.indd52024/3/715:46:49VIArm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發
1.8嵌入式系統的設計方法29
1.8.1嵌入式系統的總體結構29
1.8.2嵌入式系統設計流程30
1.8.3嵌入式系統的軟/硬件協同設計技術32
第2章嵌入式微處理器34
2.1Arm嵌入式微處理器簡介34
2.1.1Arm處理器的特點34
2.1.2Arm體系結構的版本和系列35
2.1.3Arm的RISC結構特性38
2.1.4Arm處理器系列38
2.1.5ArmCortex-M處理器41
2.2嵌入式處理器的分類和特點42
2.3Cortex-M3嵌入式微處理器45
2.3.1Arm概述45
2.3.2CISC和RISC48
2.3.3Arm架構的演變50
2.3.4Arm體系結構與特點52
2.3.5Cortex-M系列處理器54
2.3.6Cortex-M3處理器的主要特性56
2.3.7Cortex-M3處理器結構57
2.3.8存儲器系統59
第3章STM32系列微控制器62
3.1STM32微控制器概述62
3.1.1STM32微控制器產品介紹63
3.1.2STM32系統性能分析67
3.1.3STM32微控制器的命名規則68
3.1.4STM32微控制器的選型72
3.2STM32F1系列產品系統架構和STM32F103ZET6內部架構73
3.2.1STM32F1系列產品系統架構74
3.2.2STM32F103ZET6內部架構76
3.3STM32F103ZET6的存儲器映像79
3.3.1STM32F103ZET6內置外設的地址范圍81
3.3.2嵌入式SRAM82
全書.indd62024/3/715:46:49目錄VII
3.3.3嵌入式Flash83
3.4STM32F103ZET6的時鐘結構84
3.5STM32F103VET6的引腳87
3.6STM32F103VET6*小系統設計92
第4章嵌入式開發環境的搭建95
4.1KeilMDK5安裝配置95
4.1.1KeilMDK簡介95
4.1.2KeilMDK下載98
4.1.3KeilMDK安裝99
4.1.4安裝庫文件101
4.2KeilMDK新工程的創建102
4.2.1建立文件夾102
4.2.2打開KeilμVision102
4.2.3新建工程103
4.3Cortex-M3微控制器軟件接口標準CMSIS104
4.3.1CMSIS介紹105
4.3.2STM32F10x標準外設庫106
4.4STM32F103開發板的選擇110
4.5STM32仿真器的選擇110
第5章STM32中斷113
5.1中斷概述113
5.1.1中斷114
5.1.2中斷的功能114
5.1.3中斷源與中斷屏蔽115
5.1.4中斷處理過程116
5.1.5中斷優先級與中斷嵌套118
5.2STM32F1中斷系統119
5.2.1STM32F1嵌套向量中斷控制器119
5.2.2STM32F1中斷優先級120
5.2.3STM32F1中斷向量表121
5.2.4STM32F1中斷服務函數124
5.3STM32F1外部中斷/事件控制器EXTI125
5.3.1STM32F1的EXTI內部結構125
全書.indd72024/3/715:46:49VIIIArm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發
5.3.2STM32F1的EXTI工作原理128
5.3.3STM32F1的EXTI主要特性129
5.4STM32F1的中斷系統庫函數129
5.4.1STM32F1的NVIC相關庫函數130
5.4.2STM32F1的EXTI相關庫函數133
5.4.3STM32F1的EXTI中斷線GPIO引腳映射庫函數137
5.5STM32F1外部中斷設計流程137
5.5.1NVIC設置137
5.5.2中斷端口配置138
5.5.3中斷處理139
5.6STM32F1外部中斷設計實例140
5.6.1STM32F1外部中斷硬件設計140
5.6.2STM32F1外部中斷軟件設計140
第6章STM32GPIO146
6.1STM32通用輸入輸出接口概述146
6.1.1輸入通道148
6.1.2輸出通道149
6.2STM32的GPIO功能150
6.2.1普通I/O功能150
6.2.2單獨的位設置或位清除150
6.2.3外部中斷/喚醒線150
6.2.4復用功能151
6.2.5軟件重新映射I/O復用功能151
6.2.6GPIO鎖定機制151
6.2.7輸入配置151
6.2.8輸出配置152
6.2.9復用功能配置153
6.2.10模擬輸入配置153
6.2.11STM32的GPIO操作154
6.2.12外部中斷映射和事件輸出156
6.2.13GPIO的主要特性156
6.3STM32的GPIO常用庫函數157
6.4STM32的GPIO使用流程165
6.4.1普通GPIO配置165
全書.indd82024/3/715:46:50目錄IX
6.4.2I/O復用功能AFIO配置165
6.5STM32的GPIO輸出應用實例165
6.5.1STM32的GPIO輸出應用硬件設計165
6.5.2STM32的GPIO輸出應用軟件設計166
6.6STM32的GPIO輸入應用實例172
6.6.1STM32的GPIO輸入應用硬件設計172
6.6.2STM32的GPIO輸入應用軟件設計172
第7章STM32定時器176
7.1STM32定時器概述176
7.2STM32基本定時器179
7.2.1基本定時器介紹179
7.2.2基本定時器的功能180
7.2.3STM32基本定時器的寄存器182
7.3STM32通用定時器183
7.3.1通用定時器介紹183
7.3.2通用定時器的功能描述183
7.3.3通用定時器的工作模式188
7.3.4通用定時器的寄存器192
7.4STM32定時器庫函數192
7.5STM32定時器應用實例205
7.5.1STM32的通用定時器配置流程205
7.5.2定時器應用的硬件設計207
7.5.3定時器應用的軟件設計207
7.6SysTick系統滴答定時器211
7.6.1SysTick功能綜述211
7.6.2SysTick配置例程213
第8章STM32通用同步/異步收發器215
8.1串行通信基礎215
8.1.1串行異步通信數據格式215
8.1.2串行同步通信數據格式216
8.2STM32的USART工作原理216
8.2.1USART介紹217
8.2.2USART的主要特性217
全書.indd92024/3/715:46:50XArm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發
8.2.3USART的功能218
8.2.4USART的通信時序221
8.2.5USART的中斷222
8.2.6USART的相關寄存器222
8.3STM32的USART庫函數223
8.4STM32的USART串行通信應用實例231
8.4.1STM32的USART基本配置流程231
8.4.2USART串行通信應用的硬件設計232
8.4.3USART串行通信應用的軟件設計233
第9章STM32SPI串行總線241
9.1STM32的SPI通信原理241
9.1.1SPI串行總線概述242
9.1.2SPI串行總線互連方式244
9.2STM32F1SPI串行總線的工作原理245
9.2.1SPI串行總線的特征245
9.2.2SPI串行總線的內部結構.246
9.2.3SPI串行總線時鐘信號的相位和極性248
9.2.4STM32的SPI配置249
9.2.5STM32的SPI數據發送與接收過程251
9.3STM32的SPI庫函數253
9.4STM32SPI與Flash存儲器接口的應用實例256
9.4.1STM32的SPI配置流程256
9.4.2SPI與Flash存儲器接口的硬件設計257
9.4.3SPI與Flash存儲器接口的軟件設計257
第10章STM32I2C串行總線265
10.1STM32I2C串行總線的通信原理265
10.1.1STM32I2C串行總線概述265
10.1.2STM32I2C串行總線的數據傳輸268
10.2STM32I2C串行總線接口270
10.2.1STM32I2C串行總線的主要特性270
10.2.2STM32I2C串行總線的內部結構271
10.2.3STM32I2C串行總線的功能描述272
10.3STM32F103的I2C庫函數273
全書.indd102024/3/715:46:50目錄XI
10.4STM32I2C與EEPROM接口的應用實例279
10.4.1STM32的I2C配置流程279
10.4.2STM32I2C與EEPROM接口的硬件設計280
10.4.3STM32I2C與EEPROM接口的軟件設計280
第11章STM32A/D轉換器287
11.1模擬量輸入通道287
11.1.1模擬量輸入通道的組成287
11.1.2A/D轉換器簡介287
11.2模擬量輸入信號類型與量程自動轉換288
11.2.1模擬量輸入信號類型288
11.2.2量程自動轉換288
11.3STM32F103ZET6集成的ADC模塊.289
11.3.1STM32的ADC主要特征289
11.3.2STM32的ADC模塊結構290
11.3.3STM32的ADC功能294
11.3.4STM32的ADC應用特征298
11.4STM32的ADC庫函數302
11.5STM32的模數轉換器應用實例311
11.5.1STM32的ADC配置流程311
11.5.2ADC應用的硬件設計312
11.5.3ADC應用的軟件設計312
第12章STM32DMA控制器319
12.1STM32DMA的基本概念319
12.1.1DMA的定義319
12.1.2DMA在嵌入式實時系統中的價值320
12.1.3DMA傳輸的基本要素321
12.1.4DMA傳輸過程321
12.1.5DMA的優點與應用321
12.2STM32DMA的結構和主要特征322
12.3STM32DMA的功能描述324
12.3.1DMA處理324
12.3.2仲裁器324
12.3.3DMA通道324
全書.indd112024/3/715:46:50XIIArm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發
12.3.4DMA中斷326
12.4STM32的DMA庫函數326
12.5STM32的DMA應用實例333
12.5.1STM32的DMA配置流程333
12.5.2DMA應用的硬件設計334
12.5.3DMA應用的軟件設計334
參考文獻340
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ARM嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發 相關資料
張承慧 山東大學講席教授、控制科學與工程學院院長，長江學者，國家基金委創新研究群體帶頭人，IEEE Fellow 嵌入式系統從早期的8位單片機，到目前主流的32位單片機，已廣泛應用于工業控制、交通管理、信息家電、智能家居、機器人、機電產品和物聯網等領域。作為Arm的一個典型系列，STM32以其優良性能和高性價比，已毫無疑問地成為32位單片機市場的主流。把STM32 引入大學課程，已經成為高校廣大師生的普遍共識并付諸實踐！禔rm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發》一書由具有多年嵌入式科研與教學經驗豐富的教師編寫，滿足了當前嵌入式系統教學亟需。 方 雷 美國匹茲堡大學教授、博士生導師，美國斯坦福大學博士 《Arm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發》一書采用流行的STM32F103系列嵌入式微控制器講述嵌入式系統原理與應用，內容精煉、圖文并茂、循序漸進、重點突出，以理論為基礎，以應用為主導，章節內容前后安排邏輯性強、層次分明，是一本易教易學的教材。 佟為明 哈爾濱工業大學電氣工程與自動化學院教授、博士生導師，龍江科技英才 《Arm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發》一書，結合國內主流硬件開發板，給出了各種外設模塊的硬件設計和軟件設計實例；其代碼均在開發板上調試成功，并通過TFTLCD或串口調試助手查看調試結果給予驗證；可以很好地鍛煉學習者的硬件理解能力和軟件編程能力，起到舉一反三、持續精進的效果。 蔣攀峰 賽默飛世爾科技中國創新中心研發總監 《Arm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發》一書采取項目引領，任務驅動的方式，強調教、學、做一體，注重讀者工程實踐能力的培養。對于每一個STM32F103ZET6的典型外設模塊，在闡述原理的基礎上，圍繞應用講述其設計精髓，并給出完整的工程代碼，以期達到拋磚引玉的效果。 李希志 青島海信日立空調系統有限公司預研技術部變頻技術所所長 《Arm嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發》一書配套提供程序代碼、微課視頻、教學大綱、教學課件、電子教案、習題解答和考試試卷等全方位、立體化的教學資源，輕松助力嵌入式系統教學與項目開發。
ARM嵌入式系統原理及應用——STM32F103微控制器架構、編程與開發 作者簡介
李正軍：山東大學教授，1984.7山東大學數學系畢業，同年留原山東大學數學系任教；擔任“211工程”重點建設項目“現場總線技術實驗室”負責人、控制科學與工程學院微機課程負責人，碩士研究生導師，山東大學優秀教師。中國電氣工業協會設備網現場總線分會理事、中華人民共和國機械行業標準《低壓電氣通信規約》審稿人，全國電器設備網絡通信接口標準化委員會委員。設計的產品在國內外市場具有很大的影響，所指導的學生在國內外各大公司擔任重要崗位，并具有豐厚的待遇。發表科研與教學論文50余篇，出版著作12部，承擔省部級與企業科研課題30余項，主要研究方向為：嵌入式系統、計算機控制、現場總線應用技術、電力網絡監測儀表、電力電子技術、家用呼吸機等。
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