嵌入式單片機(jī)STM32原理及應(yīng)用

前 言
第 1 章 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1
1. 1 嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) 1
1. 1. 1 嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 1
1. 1. 2 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 2
1. 2 嵌入式處理器 ARM Cortex - M3
特點(diǎn) 3
1. 3 STM32 系列微控制器 4
1. 3. 1 STM32 系列單片機(jī) 4
1. 3. 2 STM32F10x 系列單片機(jī) 5
1. 3. 3 STM32 系列單片機(jī)開發(fā)工具 6
思考與練習(xí) 6
第 2 章 嵌入式單片機(jī) STM32
硬件基礎(chǔ) 8
2. 1 STM32 系列單片機(jī)外部結(jié)構(gòu) 8
2. 1. 1 STM32 系列單片機(jī)命名規(guī)則 8
2. 1. 2 STM32 系列單片機(jī)引腳功能 9
2. 2 STM32 系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 10
2. 2. 1 STM32F103 處理器內(nèi)部總線
結(jié)構(gòu) 10
2. 2. 2 STM32F103 處理器內(nèi)部時(shí)鐘
系統(tǒng) 12
2. 2. 3 STM32F103 處理器內(nèi)部復(fù)位
系統(tǒng) 13
2. 2. 4 STM32F103 處理器內(nèi)部存儲(chǔ)器
結(jié)構(gòu) 14
2. 3 STM32F103 單片機(jī)輸入輸出口 16
2. 4 STM32F103 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18
思考與練習(xí) 20
第 3 章 嵌入式單片機(jī) STM32 軟件開發(fā)
基礎(chǔ) 21
3. 1 Cortex - M3 微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)
CMSIS 21
3. 1. 1 CMSIS 概述 21
3. 1. 2 STM32F10x 標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù) 22
3. 2 基于 MDK 和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的 STM32 軟件開發(fā)
過(guò)程 25
3. 3 基于 MDK5 的 STM32 軟件開發(fā)過(guò)程 32
思考與練習(xí) 35
第 4 章 STM32 單片機(jī)的通用功能輸入
輸出 ( GPIO) 37
4. 1 STM32F10x 的 IO 端口的組成及功能 37
4. 1. 1 STM32F10x 的 IO 端口的基本組成
結(jié)構(gòu) 37
4. 1. 2 通用功能輸入輸出 ( GPIO) 38
4. 1. 3 復(fù)用功能輸入輸出 ( AFIO) 38
4. 1. 4 外部中斷/喚醒功能 38
4. 2 GPIO 常用庫(kù)函數(shù) 39
4. 3 GPIO 使用流程 43
4. 3. 1 普通 GPIO 配置 43
4. 3. 2 IO 復(fù)用功能 AFIO 配置 43
4. 4 GPIO 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 45
4. 4. 1 GPIO 應(yīng)用實(shí)例 1: 系統(tǒng)工作
指示燈 46
4. 4. 2 GPIO 應(yīng)用實(shí)例 2: 開關(guān)量狀態(tài)
監(jiān)測(cè) 49
思考與練習(xí) 58
第 5 章 STM32 單片機(jī)外部中斷
EXTI 59
5. 1 中斷的相關(guān)概念 59
5. 2 STM32F103 中斷系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 60
5. 2. 1 中斷源及中斷向量 60
5. 2. 2 外部中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 63
5. 3 中斷控制 64
5. 3. 1 中斷屏蔽控制 64
5. 3. 2 中斷優(yōu)先級(jí)控制 65
5. 4 STM32 中斷控制庫(kù)函數(shù) 66
5. 4. 1 嵌套向量中斷控制器 ( NVIC) 庫(kù)
函數(shù) 66
Ⅳ
目 錄
5. 4. 2 STM32 外部中斷 EXTI 庫(kù)函數(shù) 70
5. 5 外部中斷使用流程 72
5. 5. 1 NVIC 設(shè)置 72
5. 5. 2 中斷端口配置 73
5. 5. 3 中斷處理 73
5. 6 STM32 外部中斷應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 75
5. 6. 1 外部中斷應(yīng)用實(shí)例 1: 按鍵控制
LED 模擬手術(shù)室工作狀態(tài)指示 75
5. 6. 2 外部中斷應(yīng)用實(shí)例 2: 煙霧監(jiān)測(cè)
緊急報(bào)警 79
思考與練習(xí) 81
第 6 章 STM32 通用同步/異步通信 82
6. 1 串行通信簡(jiǎn)介 82
6. 1. 1 串行通信與并行通信 82
6. 1. 2 串行通信方式 82
6. 1. 3 串行異步通信和串行同步通信 82
6. 1. 4 串行異步通信的數(shù)據(jù)傳輸形式 83
6. 1. 5 波特率 83
6. 2 STM32 的 USART 的結(jié)構(gòu)及工作方式 83
6. 2. 1 STM32 的 USART 的結(jié)構(gòu) 83
6. 2. 2 STM32 串行異步通信的工作
方式 85
6. 3 USART 常用庫(kù)函數(shù) 86
6. 4 USART 使用流程 89
6. 5 USART 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 91
6. 5. 1 串行異步通信應(yīng)用實(shí)例 1: 收發(fā)
信息 91
6. 5. 2 串行異步通信應(yīng)用實(shí)例 2: 上位
機(jī)控制 LED 亮滅 94
6. 6 串行通信接口抗干擾設(shè)計(jì) 97
6. 6. 1 TTL 電平通信接口 97
6. 6. 2 標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口 RS - 232C 97
6. 6. 3 RS - 485 雙機(jī)通信接口 98
思考與練習(xí) 99
第 7 章 STM32 通用定時(shí)器 100
7. 1 STM32 定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述 100
7. 2 STM32 通用定時(shí)器的結(jié)構(gòu) 102
7. 2. 1 時(shí)鐘源 102
7. 2. 2 通用定時(shí)器的功能寄存器 103
7. 2. 3 通用定時(shí)器的外部觸發(fā)及
輸入/輸出通道 104
7. 3 STM32 通用定時(shí)器的功能 104
7. 3. 1 定時(shí)功能 105
7. 3. 2 計(jì)數(shù)功能 106
7. 4 通用定時(shí)器常用庫(kù)函數(shù) 107
7. 5 通用定時(shí)器使用流程 113
7. 5. 1 NVIC 設(shè)置 113
7. 5. 2 TIM 中斷配置 113
7. 5. 3 定時(shí)器中斷處理程序 114
7. 6 通用定時(shí)器應(yīng)用設(shè)計(jì) 114
7. 6. 1 定時(shí)器設(shè)計(jì)實(shí)例 1: 精確
延時(shí) 114
7. 6. 2 定時(shí)器設(shè)計(jì)實(shí)例 2: 串行口定時(shí)
上傳信息 119
思考與練習(xí) 121
第 8 章 STM32 直接存儲(chǔ)器存取
DMA 122
8. 1 DMA 簡(jiǎn)介 122
8. 2 STM32 的 DMA 結(jié)構(gòu) 122
8. 3 DMA 的工作過(guò)程 124
8. 4 DMA 常用庫(kù)函數(shù) 125
8. 5 DMA 使用流程 130
8. 6 DMA 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例: 數(shù)據(jù)傳輸 131
思考與練習(xí) 141
第 9 章 STM32 的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 142
9. 1 STM32 應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)介 142
9. 1. 1 STM32 應(yīng)用系統(tǒng)輸入/輸出
通道 142
9. 1. 2 ADC 的性能指標(biāo) 143
9. 2 STM32 的 ADC 結(jié)構(gòu) 144
9. 3 ADC 的工作模式 146
9. 3. 1 開關(guān); 時(shí)鐘及通道 146
9. 3. 2 模式控制 147
9. 3. 3 中斷和 DMA 請(qǐng)求 148
9. 3. 4 其他功能 148
9. 4 ADC 常用庫(kù)函數(shù) 149
9. 5 ADC 使用流程 155
9. 6 ADC 應(yīng)用設(shè)計(jì) 156
9. 6. 1 ADC 應(yīng)用實(shí)例 1: 電壓采集及
傳輸 156
9. 6. 2 ADC 應(yīng)用實(shí)例 2: 模擬數(shù)字量
綜合測(cè)控系統(tǒng) 163
思考與練習(xí) 167
第 10 章 STM32 的集成電路總線
I2 C 168
10. 1 I2 C 總線通信簡(jiǎn)介