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面向物聯網的嵌入式系統開發——基于CC2530和STM32微處理器

( 簡體 字)
作者:廖建尚,馮錦澎,紀金水類別:1. -> 程式設計 -> 物聯網
   2. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> STM32
   3. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> 8051
譯者:
出版社:電子工業出版社面向物聯網的嵌入式系統開發——基于CC2530和STM32微處理器 3dWoo書號: 50572
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NT售價: 495

出版日:1/1/2019
頁數:464
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787121358593
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

近年來,物聯網、移動互聯網、大數據和云計算的迅猛發展,慢慢改變了社會的生產方式,大大提高了生產效率和社會生產力。工業和信息化部發布的《物聯網發展規劃(2016—2020年)》總結了“十二五”規劃中物聯網發展所獲得的成就,提出了“十三五”面臨的形勢,并明確了物聯網的發展思路和目標,提出了物聯網發展的6大任務,分別是強化產業生態布局、完善技術創新體系、推動物聯網規模應用、構建完善標準體系、完善公共服務體系、提升安全保障能力;提出了4大關鍵技術,分別是傳感器技術、體系架構共性技術、操作系統和物聯網與移動互聯網、大數據融合關鍵技術;提出了6大重點領域應用示范工程,分別是智能制造、智慧農業、智能家居、智能交通和車聯網、智慧醫療和健康養老,以及智慧節能環保;指出要健全多層次、多類型的物聯網人才培養和服務體系,支持高校、科研院所加強跨學科交叉整合,加強物聯網學科建設,培養物聯網復合型專業人才。該發展規劃為物聯網發展指出了一條鮮明的道路,同時也可以看出我國推動物聯網應用的堅定決心,相信物聯網的規模會越來越大。
嵌入式系統和物聯網系統涉及的技術很多,底層和感知層都需要掌握微處理器外圍接口的驅動開發技術,以及相應的傳感器驅動開發。本書詳細分析CC2530和STM32的接口技術,理論知識點清晰,并且針對每個知識點給出了實踐案例,可快速幫助讀者掌握常用的微處理器接口開發技術。
第1章引導讀者初步認識嵌入式系統,了解嵌入式系統的定義、特點和組成,學習嵌入式操作系統及其發展現狀,了解單片機與嵌入式的關系,學習單片機到嵌入式系統發展,再到物聯網系統應用的發展歷程。
第2章介紹MCS-51和CC2530,詳細介紹本書開發項目依托的CC2530開發平臺和開發環境的搭建、IAR for 8051開發環境和程序調試,并通過一個工程項目幫助讀者掌握CC2530項目的基本開發過程。
第3章介紹CC2530的接口技術,給出相應的實踐案例,分別是智能手機信號燈控制、電梯樓層按鍵檢測設計、脈沖發生器設計、電子秤設計、低功耗智能手環設計、車輛控制器復位重啟設計、智能工廠的設備交互系統設計、設備間高速數據傳送。通過這些實踐案例的學習,讀者可以掌握CC2530的接口原理、功能和開發技術,從而具備基本的開發能力,最后通過綜合應用開發,完成計算機CPU溫度調節系統的設計與實現,并對本章的知識點進行歸納總結,以達到綜合應用的目的。
第4章介紹嵌入式系統,主要學習嵌入式ARM的組成及結構,詳細介紹本書項目開發所依托的STM32開發平臺和開發環境IAR for ARM,通過實現工程項目幫助讀者掌握STM32項目的基本開發過程。
第5章介紹STM32嵌入式接口技術,給出了相應的實踐案例,分別是車輛指示燈控制設計、按鍵搶答器設計、電子時鐘設計、充電寶電壓指示器設計、無線鼠標節能設計、基站監測設備自復位設計、工業串口服務器設計、系統數據高速傳輸。通過這些實踐案例的學習,讀者可以掌握STM32的接口原理、功能和開發技術,從而具備基本的開發能力。最后通過綜合應用開發,完成充電樁管理系統的設計與實現,并對本章的知識點進行歸納總結,以達到綜合應用的目的。
第6章介紹嵌入式高級接口開發技術,包括通過STM32 LCD技術實現可視對講屏幕驅動設計、通過STM32 I2C總線實現檔案庫房環境監控系統設計、通過STM32 SPI總線實現高速動態數據存取設計,最后通過綜合應用開發,完成智能防盜門鎖的設計與實現,并對本章的知識點進行歸納總結,以達到綜合應用的目的。
本書特色有:
(1)理論知識和案例實踐相結合。將CC2530和STM32接口技術和生活中實際案例結合起來,邊學習理論知識邊進行實踐開發,讀者可以快速掌握嵌入式系統和物聯網系統的開發技術。
(2)企業級案例開發。拋去傳統的理論學習方法,選取生動的案例將理論與實踐結合起來,通過理論學習和開發實踐,讀者可以快速入門,由淺入深地掌握CC2530和STM32接口技術。
(3)提供綜合性項目。綜合性項目為讀者提供軟/硬件系統的開發方法,有需求分析、項目架構、軟/硬件設計等方法,讀者可以在案例的基礎上快速地進行二次開發,并且可以很方便地將其轉化為各種比賽和創新創業的案例,也可以為工程技術開發人員和科研工作人員在進行工程設計和科研項目開發時提供較好的參考資料。
本書既可作為高等院校相關專業的教材或教學參考書,也可供相關領域的工程技術人員參考。對于物聯網系統和嵌入式系統的開發愛好者來說,本書也是一本深入淺出的技術讀物。
本書在編寫過程中,借鑒和參考了國內外專家、學者、技術人員的相關研究成果,我們盡可能按學術規范予以說明,但難免會有疏漏之處,在此謹向有關作者表示深深的敬意和謝意。如有疏漏,請及時通過出版社與作者聯系。
本書的出版得到了廣東省自然科學基金項目(2018A030313195)、廣東省高校省級重大科研項目(2017GKTSCX021)、廣東省科技計劃項目(2017ZC0358)、廣州市科技計劃項目(201804010262)和廣東省高等職業教育品牌專業建設項目(2016GZPP044)的資助。感謝中智訊(武漢)科技有限公司在本書編寫過程中提供的幫助,特別感謝電子工業出版社在本書出版過程中給予的大力支持。
由于本書涉及的知識面廣,時間倉促,限于筆者的水平和經驗,疏漏之處在所難免,懇請專家和讀者批評指正。

作 者
2018年11月
內容簡介:

本書基于嵌入式系統、物聯網系統常用的CC2530、STM32來介紹嵌入式系統接口開發應用技術,由淺入深地對兩種微處理器的接口技術進行詳細的介紹。全書先進行理論學習,然后進行案例開發,有貼近社會和生活的開發場景、詳細的軟/硬件設計和功能實現過程,最后總結拓展,將理論學習和開發實踐結合起來。每個案例均附有完整的開發代碼和配套PPT,讀者可以在源代碼的基礎上快速地進行二次開發。
目錄:

第1章 單片機與嵌入式技術概述 1
1.1 嵌入式系統概述 1
1.1.1 嵌入式系統的定義 1
1.1.2 嵌入式系統的特點 2
1.1.3 嵌入式系統的組成 3
1.1.4 嵌入式操作系統 5
1.2 嵌入式系統的發展與應用 6
1.2.1 單片機與嵌入式 6
1.2.2 微處理器的基本特點 7
1.2.3 微處理器的三個應用時代 8
1.2.4 單片機到嵌入式系統發展 8
1.2.5 從嵌入式系統到物聯網 8
1.2.6 嵌入式系統的應用 9
1.3 小結 10
1.4 思考與拓展 10
第2章 MCS-51和CC2530微處理器系統 11
2.1 MCS-51和CC2530微處理器 11
2.1.1 MCS-51微處理器 11
2.1.2 CC2530微處理器 14
2.1.3 CC2530開發平臺 20
2.1.4 CC2530開發環境 24
2.1.5 安裝開發環境 26
2.1.6 小結 27
2.1.7 思考與拓展 27
2.2 項目開發基本調試 27
2.2.1 IAR for 8051開發環境 28
2.2.2 IAR for 8051程序調試 30
2.2.3 開發實踐:實現一個工程項目 36
2.2.4 小結 38
2.2.5 思考與拓展 38
第3章 CC2530接口技術開發 39
3.1 CC2530 GPIO應用開發 39
3.1.1 微處理器GPIO 39
3.1.2 CC2530與GPIO 40
3.1.3 開發實踐:智能手機信號燈控制 43
3.1.4 小結 47
3.1.5 思考與拓展 47
3.2 CC2530外部中斷應用開發 47
3.2.1 微處理器的中斷 48
3.2.2 開發實踐:電梯樓層按鍵檢測設計 54
3.2.3 小結 58
3.2.4 思考與拓展 58
3.3 CC2530定時器應用開發 58
3.3.1 定時器 59
3.3.2 CC2530定時器 60
3.3.3 開發實踐:脈沖發生器設計 65
3.3.4 小結 69
3.3.5 思考與拓展 69
3.4 CC2530 ADC應用開發 69
3.4.1 A/D轉換 69
3.4.2 CC2530與A/D轉換 71
3.4.3 開發實踐:電子秤設計 75
3.4.4 小結 78
3.4.5 思考與拓展 78
3.5 CC2530電源管理應用開發 78
3.5.1 嵌入式系統的電源管理 79
3.5.2 CC2530的電源管理 81
3.5.3 開發實踐:低功耗智能手環設計 84
3.5.4 小結 90
3.5.5 思考與拓展 90
3.6 CC2530看門狗應用開發 91
3.6.1 看門狗 91
3.6.2 開發實踐:車輛控制器復位重啟設計 94
3.6.3 小結 98
3.6.4 思考與拓展 98
3.7 CC2530串口通信技術應用開發 98
3.7.1 串口 98
3.7.2 CC2530串口 102
3.7.3 開發實踐:智能工廠的設備交互系統設計 108
3.7.4 小結 112
3.7.5 思考與拓展 113
3.8 CC2530 DMA通信技術應用開發 113
3.8.1 DMA 113
3.8.2 CC2530與DMA 118
3.8.3 CC2530的DMA配置 124
3.8.4 開發實踐:設備間高速數據傳送 126
3.8.5 小結 130
3.8.6 思考與拓展 130
3.9 綜合應用開發:計算機CPU溫度調節系統設計與實現 130
3.9.1 理論回顧 130
3.9.2 開發實踐:計算機CPU溫度調節系統 133
3.9.3 小結 148
3.9.4 思考與拓展 148
第4章 嵌入式系統 149
4.1 ARM嵌入式開發平臺 149
4.1.1 嵌入式ARM 150
4.1.2 嵌入式ARM的組成及結構 153
4.1.3 STM32系列處理器 154
4.1.4 STM32開發平臺 156
4.1.5 小結 158
4.1.6 思考與拓展 158
4.2 工程創建與調試 158
4.2.1 IAR for ARM開發環境 158
4.2.2 STM32 標準函數庫 160
4.2.3 IAR開發環境的使用 173
4.2.4 IAR程序的開發及在線調試 174
4.2.5 開發實踐:實現一個工程項目 182
4.2.6 小結 183
4.2.7 思考與拓展 183
第5章 STM32嵌入式接口開發技術 184
5.1 STM32的GPIO應用開發 184
5.1.1 GPIO工作模式 184
5.1.2 STM32的GPIO 185
5.1.3 STM32 GPIO寄存器 190
5.1.4 開發實踐:車輛指示燈控制設計 196
5.1.5 小結 202
5.1.6 思考與拓展 202
5.2 STM32外部中斷應用開發 202
5.2.1 中斷基本概念與定義 203
5.2.2 STM32中斷應用概述 203
5.2.3 STM32的外部中斷機制 208
5.2.4 開發實踐:按鍵搶答器設計 213
5.2.5 小結 216
5.2.6 思考與拓展 217
5.3 STM32定時器應用開發 217
5.3.1 定時器基本原理 217
5.3.2 STM32定時器 217
5.3.3 開發實踐:電子時鐘設計 226
5.3.4 小結 229
5.3.5 思考與拓展 230
5.4 STM32的A/D轉換應用開發 230
5.4.1 A/D轉換 230
5.4.2 STM32的A/D轉換器 231
5.4.3 開發實踐:充電寶電壓指示器設計 240
5.4.4 小結 245
5.4.5 思考與拓展 245
5.5 STM32電源管理技術應用開發 245
5.5.1 嵌入式電源管理 245
5.5.2 STM32電源管理技術 246
5.5.3 電源管理庫函數的使用 250
5.5.4 電源管理配置 250
5.5.5 開發實踐:無線鼠標節能設計 252
5.5.6 小結 255
5.5.7 思考與拓展 255
5.6 STM32看門狗應用開發 255
5.6.1 看門狗基本原理 256
5.6.2 STM32看門狗 256
5.6.3 STM32看門狗庫函數的使用 261
5.6.4 開發實踐:基站監測設備自復位設計 264
5.6.5 小結 267
5.6.6 思考與拓展 267
5.7 STM32串口通信技術應用開發 268
5.7.1 串口 268
5.7.2 STM32的USART 269
5.7.3 STM32串口庫函數 277
5.7.4 開發實踐:工業串口服務器設計 278
5.7.5 小結 282
5.7.6 思考與拓展 283
5.8 STM32 DMA應用開發 283
5.8.1 DMA 283
5.8.2 STM32 DMA介紹 284
5.8.3 STM32 DMA庫函數使用 292
5.8.4 開發實踐:系統數據高速傳輸設計 296
5.8.5 小結 301
5.8.6 思考與拓展 301
5.9 綜合應用開發:充電樁管理系統設計與實現 301
5.9.1 理論回顧 301
5.9.2 開發實踐:充電樁管理系統 305
5.9.3 小結 325
5.9.4 思考與拓展 325
第6章 嵌入式高級接口開發技術 326
6.1 STM32 LCD技術應用開發 326
6.1.1 顯示器 326
6.1.2 STM32 FSMC接口技術 328
6.1.3 STM32 FSMC庫函數 336
6.1.4 ILI93xx LCD原理 338
6.1.5 開發實踐:可視對講屏幕驅動設計 342
6.1.6 小結 357
6.1.7 思考與拓展 357
6.2 STM32 I2C通信技術應用開發 357
6.2.1 I2C總線 357
6.2.2 STM32的I2C原理 361
6.2.3 STM32 I2C庫函數的使用 366
6.2.4 溫濕度傳感器 367
6.2.5 開發實踐:檔案庫房環境監控系統設計 371
6.2.6 小結 381
6.2.7 思考與拓展 381
6.3 STM32 SPI通信技術應用開發 381
6.3.1 SPI協議 381
6.3.2 Flash 392
6.3.3 開發實踐:高速動態數據存取設計 398
6.3.4 小結 409
6.3.5 思考與拓展 409
6.4 綜合應用開發:智能防盜門鎖設計與實現 410
6.4.1 理論回顧 410
6.4.2 開發實踐:智能防盜門鎖 412
6.4.3 小結 430
6.4.4 思考與拓展 431
參考文獻 432
序: