包郵嵌入式系統原理與應用

作者：楊衛波、莊友誼、阮秀凱著

出版社：清華大學出版社出版時間：2024-12-01

開本：其他頁數： 360

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版權信息
本書特色
內容簡介
目錄

嵌入式系統原理與應用版權信息

ISBN：9787302678427
條形碼：9787302678427 ; 978-7-302-67842-7
裝幀：平裝-膠訂
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
教材
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研究生/本科/專科教材

嵌入式系統原理與應用本書特色

本書的適用對象廣泛，可作為高等學校各專業本科生電子科學技術、自動化、機電一體化、物聯網等專業嵌入式課程的教材，也適用于對STM32微控制器及RTT操作系統感興趣的廣大讀者閱讀。

嵌入式系統原理與應用內容簡介

全書以STM32F103系列微控制器為硬件核心，采用HAL庫和嵌入式操作系統RT-Thread兩條主線層次遞進地介紹嵌入式系統原理與應用。全書共16章，**部分內容包括嵌入式背景、寄存器模式開發，HAL庫開發GPIO、中斷系統、定時器和蜂鳴器、數碼管和按鍵、DMA、通用異步通信、模數轉換和數模轉換、RTC時鐘和電源控制及實踐項目多功能電子鐘。第二部分內容包括RTT基礎、線程管理、中斷管理、定時器以及內存管理、信號量、互斥量、事件集、郵箱、消息隊列及實踐項目步進電機控制。第三部分介紹嵌入式物聯網實戰。本書的適用對象廣泛，可作為高等學校各專業本科生電子科學技術、自動化、機電一體化、物聯網等專業嵌入式課程的教材，也適用于對STM32微控制器及RTT操作系統感興趣的廣大讀者閱讀。

嵌入式系統原理與應用目錄

第1章ARM CortexM3嵌入式系統11.1嵌入式系統概述11.1.1嵌入式系統的定義和特點11.1.2嵌入式系統的應用領域11.2ARM與STM32概述21.2.1ARM簡介21.2.2STM3231.2.3微控制器軟件接口標準61.3嵌入式系統的軟件61.3.1不使用操作系統的嵌入式軟件61.3.2使用操作系統的嵌入式軟件71.4學習STM32的方法8練習題102.1STM32F1系統架構11第1章ARM CortexM3嵌入式系統11.1嵌入式系統概述11.1.1嵌入式系統的定義和特點11.1.2嵌入式系統的應用領域11.2ARM與STM32概述21.2.1ARM簡介21.2.2STM3231.2.3微控制器軟件接口標準61.3嵌入式系統的軟件61.3.1不使用操作系統的嵌入式軟件61.3.2使用操作系統的嵌入式軟件71.4學習STM32的方法8練習題10 第2章使用寄存器模式開發112.1STM32F1系統架構112.2STM32F1存儲器系統122.2.1存儲器組織122.2.2存儲器映射132.3通用輸入/輸出142.3.1STM32F1通用輸入/輸出簡介142.3.2GPIO的位結構162.3.3GPIO的工作模式172.3.4GPIO的寄存器202.4復位和時鐘控制232.4.1RCC框圖242.4.2RCC的主要作用252.4.3RCC_APB2ENR寄存器262.5寄存器編程模式點亮LED燈示例272.5.1硬件設計272.5.2工程文件分析272.5.3用戶文件312.5.4配置下載調試工具332.5.5編譯下載33練習題34 第3章使用HAL庫開發GPIO353.1STM32CubeMX概述353.2STM32 HAL庫353.2.1HAL固件庫簡介353.2.2HAL庫文件363.3GPIO的HAL庫用法393.3.1GPIO寄存器結構體GPIO_TypeDef393.3.2GPIO初始化結構體GPIO_InitTypeDef403.3.3GPIO相關HAL庫函數413.4STM32CubeMX應用示例443.4.1硬件設計443.4.2STM32CubeMX工程配置443.4.3main文件解析503.4.4編譯下載53練習題54 第4章STM32中斷系統554.1中斷的基本概念554.2STM32F103的中斷系統564.2.1中斷和異常向量564.2.2嵌套向量中斷控制器594.2.3中斷優先級594.2.4中斷服務處理614.2.5NVIC相關HAL庫函數634.3外部中斷/事件控制器654.3.1外部中斷/事件控制器簡介654.3.2外部中斷/事件線664.4外部中斷控制示例674.4.1STM32CubeMX工程配置674.4.2中斷配置與中斷服務函數684.4.3用戶代碼704.4.4下載驗證71練習題71 第5章定時器與蜂鳴器725.1STM32F103定時器概述725.2基本定時器原理725.3定時器的HAL庫用法755.3.1定時器寄存器結構體TIM_TypeDef755.3.2定時器句柄結構體TIM_HandleTypeDef765.3.3TIM相關HAL庫函數775.4基本定時器應用示例785.4.1STM32CubeMX工程配置785.4.2定時器配置與中斷服務函數795.4.3用戶代碼815.4.4下載驗證825.5蜂鳴器發出不同頻率聲音應用示例825.5.1蜂鳴器簡介825.5.2動態調整定時器輸出頻率835.6定時器PWM輸出865.6.1PWM簡介865.6.2簡單音樂播放示例875.7系統嘀嗒定時器915.7.1系統嘀嗒定時器簡介915.7.2延時函數HAL_Delay的實現原理93練習題94 第6章串口通信與DMA956.1數據通信的基本概念956.1.1數據通信方式956.1.2串行通信簡介956.2STM32F1的USART 966.2.1USART介紹966.2.2USART的工作原理976.2.3USART中斷控制996.3串口的HAL庫用法1016.3.1串口寄存器結構體USART_TypeDef1016.3.2串口句柄結構體UART_HandleTypeDef1016.3.3USART相關HAL庫函數1026.4USART1接收不定長數據及回顯示例1046.4.1STM32CubeMX工程配置1046.4.2串口配置及中斷服務函數1066.4.3重定義printf函數1096.4.4用戶代碼1096.4.5下載驗證1116.5直接存儲器存取1116.5.1直接存儲器存取簡介1116.5.2STM32F103的DMA1126.5.3DMA寄存器結構體DMA_Channel_TypeDef1146.5.4DMA句柄結構體DMA_HandleTypeDef1156.6串口DMA控制1166.6.1串口DMA發送1166.6.2串口DMA接收1176.6.3USART DMA相關HAL庫函數1176.7USART1的DMA通信示例1186.7.1STM32CubeMX工程配置1186.7.2串口配置代碼1196.7.3用戶代碼1216.7.4下載驗證122練習題123 第7章模數轉換與數模轉換1247.1ADC簡介1247.2STM32F103的ADC1257.2.1ADC模塊結構1257.2.2ADC的分組及數據對齊1267.2.3ADC觸發與啟動1277.2.4ADC時鐘與轉換時間1277.2.5ADC的轉換模式1287.2.6ADC中斷和DMA請求1297.2.7ADC校準1307.3ADC的HAL庫用法1307.3.1ADC寄存器結構體ADC_TypeDef1307.3.2ADC句柄結構體ADC_HandleTypeDef1307.3.3ADC相關HAL庫函數1317.4ADC應用示例1337.4.1硬件設計1337.4.2STM32CubeMX工程配置1337.4.3ADC1配置代碼1347.4.4用戶代碼1377.4.5下載驗證1387.5DAC簡介1387.6STM32F103的DAC工作原理1397.6.1DAC模塊結構1397.6.2DAC數據格式與轉換啟動1407.6.3DAC的觸發選擇1417.6.4DAC的輸出電壓1417.6.5DAC的DMA請求1417.7DAC的HAL庫用法1417.7.1DAC寄存器結構體DAC_TypeDef1417.7.2DAC規則通道結構體定義DAC_ChannelConfTypeDef1427.7.3DAC相關HAL庫函數1437.8簡易波形發生器示例1447.8.1STM32CubeMX工程配置1447.8.2DAC配置代碼1457.8.3用戶代碼1487.8.4下載驗證150練習題151 第8章實時時鐘與電源控制1528.1實時時鐘（RTC）1528.1.1RTC簡介1528.1.2BCD碼簡介1528.1.3STM32F1的RTC1538.2備份寄存器1548.3RTC的HAL庫用法1558.3.1RTC寄存器結構體RTC_TypeDef1558.3.2RTC句柄結構體RTC_HandleTypeDef1558.3.3RTC相關的結構體1568.3.4RTC相關HAL庫函數1578.4實時時鐘應用示例1598.4.1硬件設計1608.4.2STM32CubeMX工程配置1608.4.3RTC配置代碼1628.4.4用戶代碼1648.4.5下載驗證1658.5STM32F103電源控制1668.5.1STM32F103的電源系統1668.5.2低功耗模式1678.6PWR的HAL庫用法1688.6.1PWR寄存器結構體PWR_TypeDef1688.6.2WFI和WFE命令1688.6.3進入低功耗模式庫函數1698.7電源控制應用示例1708.7.1硬件設計1708.7.2STM32CubeMX工程配置1708.7.3用戶代碼1718.7.4下載驗證175練習題176 第9章HAL庫開發實例——電子鐘系統1779.1電子鐘系統設計概況1779.2LED數碼管動態顯示驅動程序設計1789.2.1LED數碼管及動態顯示原理1789.2.2數碼管輸出接口設計1809.3通用按鍵驅動程序設計1839.3.1按鍵基本介紹1839.3.2按鍵輸入接口設計1849.4RTC驅動程序設計1899.5簡單的多任務時間片輪詢框架1919.6電子鐘應用系統示例1939.6.1STM32CubeMX工程配置1939.6.2工程添加板級支持包1939.6.3用戶代碼1959.6.4下載驗證198練習題199 第10章嵌入式操作系統RTThread Nano20010.1RTThread Nano簡介20010.2在MDK中移植RTThread Nano20110.2.1移植RTThread Nano的步驟20110.2.2編寫**個RTThread Nano應用20510.2.3RTThread程序的運行方法20610.3RTThread的啟動流程21010.3.1擴展main21010.3.2進入main21110.4RTThread的線程管理21210.4.1線程與線程管理21210.4.2組成線程的三要素21210.4.3線程的重要屬性21410.4.4默認啟動的線程21610.4.5線程管理API函數21710.4.6線程管理示例21910.4.7線程管理應用小結22210.5RTThread的時鐘管理22210.5.1RTThread的時鐘節拍22210.5.2RTThread的軟件定時器22310.5.3軟件定時器管理API函數22410.5.4軟件定時器應用示例22710.6RTThread內存管理22910.6.1內存管理概述22910.6.2內存堆管理之小內存管理23010.6.3內存堆管理API函數23210.6.4內存池管理23310.6.5內存池管理API函數23510.6.6內存堆與內存池管理應用示例23710.7RTThread中斷管理24110.7.1RTThread中斷工作機制24110.7.2中斷處理示例24310.7.3全局中斷開關24310.7.4全局中斷開關示例244練習題245 第11章RTThread線程間同步與通信24611.1線程間同步與通信簡介24611.2信號量24711.2.1信號量的概念及工作機制24711.2.2RTThread信號量控制塊24811.2.3信號量管理API函數24911.2.4信號量應用場合25211.2.5信號量應用示例25311.3互斥量25611.3.1互斥量的概念及工作機制25611.3.2線程優先級反轉與繼承25711.3.3死鎖25911.3.4RTThread互斥量控制塊25911.3.5互斥量管理API函數26011.3.6互斥量應用場合26211.3.7互斥量應用示例26311.4事件集26611.4.1事件集的概念及工作機制26611.4.2RTThread事件集控制塊26711.4.3事件集管理API函數26711.4.4事件集應用示例27011.5郵箱27311.5.1郵箱的概念及工作機制27311.5.2RTThread郵箱控制塊27411.5.3郵箱管理API函數27511.5.4郵箱的典型用法27811.5.5郵箱應用示例27911.6消息隊列28311.6.1消息隊列的概念及工作機制28311.6.2RTThread消息隊列控制塊28411.6.3消息隊列管理API函數28411.6.4消息隊列應用示例289練習題292 第12章RTThread應用實踐——步進電機控制29412.1步進電機控制系統設計目標29412.2步進電機28BYJ4829412.2.1步進電機簡介29412.2.2步進電機驅動電路29512.2.3步進電機的控制原理29512.3步進電機28BYJ48控制軟件設計29612.3.1步進電機驅動設計29612.3.2按鍵控制電機設計30112.3.3數碼管顯示電機信息設計30312.3.4串口輸出電機信息設計30512.3.5蜂鳴器鳴響設計30612.3.6電機控制系統主函數30712.4步進電機控制示例結果308練習題309 第13章嵌入式物聯網基礎實戰31113.1TCP/IP協議簡介31113.2簡單的TCP/IP協議棧31213.3ENC28J60網卡移植31313.3.1初始化ENC28J6031413.3.2實現ENC28J60的操作函數31713.3.3接收網絡數據包31813.3.4網卡移植測試32113.4TCP/IP協議棧分層實驗32413.4.1ARP協議實驗32413.4.2IP&ICMP協議實驗33013.4.3UDP協議實驗33613.4.4TCP協議實驗33913.5嵌入式Web服務器34413.5.1HTTP協議簡介34413.5.2Web服務器實驗345練習題347

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