嵌入式系統原理與應用( 簡體 字) | |
作者:梁晶 吳銀琴 | 類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> STM32 |
出版社:人民郵電出版社 | 3dWoo書號: 55498 詢問書籍請說出此書號! 有庫存 NT售價: 350 元 |
出版日:12/1/2021 | |
頁數:326 | |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 字 ) |
ISBN:9787115572790 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第 1章 嵌入式系統概述 1
1.1 嵌入式系統的概念 1 1.2 嵌入式系統的特點 2 1.3 嵌入式系統的組成 4 1.4 嵌入式系統的應用領域 7 1.5 思考與練習 8 第 2章 嵌入式系統基礎知識 9 2.1 嵌入式硬件系統 9 2.1.1 嵌入式處理器 9 2.1.2 存儲器 17 2.1.3 外圍接口 20 2.2 嵌入式軟件系統 21 2.2.1 嵌入式操作系統 22 2.2.2 嵌入式圖形系統 23 2.3 嵌入式系統的開發流程與開發模式 25 2.3.1 嵌入式系統的開發流程 25 2.3.2 嵌入式系統的開發模式 26 2.4 思考與練習 30 第3章 Arm處理器介紹 31 3.1 概述 31 3.2 Arm體系結構 32 3.2.1 Arm體系結構的版本 33 3.2.2 Arm體系結構的擴展 36 3.3 常見的Arm處理器 37 3.4 思考與練習 40 第4章 Cortex-M3/M4架構 41 4.1 概述 41 4.2 Cortex-M3/M4的內部結構 42 4.3 Cortex-M3/M4的系統地址映射 46 4.4 Cortex-M3/M4的編程模型 47 4.4.1 工作模式和運行級別 48 4.4.2 存儲格式 48 4.4.3 寄存器組 49 4.5 Cortex-M3/M4的異常 53 4.6 指令集和匯編語言 54 4.6.1 Thumb指令集概述 54 4.6.2 匯編語言基礎 55 4.6.3 尋址方式 57 4.6.4 統一匯編語言 60 4.7 思考與練習 61 第5章 STM32系列微控制器 62 5.1 概述 62 5.2 STM32F407xx微控制器介紹 63 5.3 STM32F407xx的地址映射 67 5.4 啟動方式的配置 71 5.5 STM32系列微控制器的命名規則 72 5.6 STM32系列微控制器的引腳功能 73 5.7 STM32最小系統的組成 75 5.8 思考與練習 78 第6章 STM32設備驅動庫和STM32CubeMX 79 6.1 CMSIS介紹 79 6.2 STM32設備驅動庫 82 6.2.1 STM32設備驅動庫簡介 82 6.2.2 預定義數據類型和結構體 86 6.2.3 解析HAL庫 88 6.3 STM32CubeMX輔助開發工具 91 6.4 思考與練習 97 第7章 Keil MDK集成開發環境 98 7.1 Keil MDK介紹 98 7.2 Keil MDK安裝 99 7.3 Keil MDK使用 102 7.4 Keil MDK程序調試 110 7.5 STM32F407xx引導代碼解析 112 7.6 思考與練習 115 第8章 處理器時鐘 116 8.1 時鐘概述 116 8.2 時鐘相關參數 119 8.3 時鐘參數配置方法 120 8.3.1 工程設置 121 8.3.2 時鐘相關代碼解析 122 8.4 思考與練習 126 第9章 通用輸入輸出端口 127 9.1 STM32F4微控制器的GPIO端口 127 9.2 GPIO配置方法 129 9.3 GPIO編程 130 9.3.1 工程配置 131 9.3.2 GPIO相關數據結構和API函數 132 9.3.3 GPIO代碼解析 133 9.4 位帶操作 137 9.4.1 位帶概述 137 9.4.2 位帶編程 138 9.5 思考與練習 140 第 10章 異常與中斷處理 141 10.1 中斷控制器的工作原理 141 10.1.1 中斷優先級 142 10.1.2 外部中斷和事件 147 10.2 中斷編程 149 10.2.1 工程配置 149 10.2.2 中斷相關數據結構和API函數 151 10.2.3 中斷代碼解析 154 10.3 思考與練習 157 第 11章 定時器 158 11.1 系統定時器 158 11.2 通用定時器 162 11.2.1 定時器的時鐘源 165 11.2.2 定時器的計數單元 167 11.3 定時器的基本計數功能 168 11.3.1 工程配置 169 11.3.2 計數相關數據結構和API函數 171 11.3.3 定時器計數代碼解析 173 11.4 定時器的輸出比較模式 175 11.4.1 工程配置 175 11.4.2 輸出比較模式相關數據結構和API函數 178 11.4.3 輸出比較模式代碼解析 179 11.5 定時器的PWM輸出模式 182 11.5.1 工程配置 183 11.5.2 PWM輸出模式相關數據結構和API函數 184 11.5.3 PWM輸出模式代碼解析 185 11.6 定時器的外部時鐘模式 186 11.6.1 工程配置 187 11.6.2 外部時鐘模式代碼解析 188 11.7 定時器的級聯 189 11.7.1 工程配置 189 11.7.2 定時器級聯代碼解析 192 11.8 定時器的輸入捕獲模式 193 11.8.1 工程配置 193 11.8.2 輸入捕獲模式相關數據結構和API函數 194 11.8.3 輸入捕獲模式代碼解析 195 11.9 思考與練習 197 第 12章 串行通信接口 199 12.1 串行通信與異步串行通信 199 12.1.1 串行通信概述 199 12.1.2 異步串行通信協議 200 12.1.3 異步串行通信的接口標準 201 12.2 STM32F407xx的異步串行通信 204 12.3 異步串行通信參數設置 205 12.4 阻塞方式串行通信 209 12.4.1 工程配置 210 12.4.2 異步串行通信相關數據結構和API函數 211 12.4.3 異步串行通信阻塞方式通信代碼解析 213 12.5 非阻塞方式串行通信 215 12.5.1 工程配置 216 12.5.2 異步串行通信中斷處理相關函數 216 12.5.3 異步串行通信非阻塞方式通信代碼解析 217 12.6 思考與練習 219 第 13章 DMA 220 13.1 DMA介紹 220 13.1.1 STM32F4微控制器的DMA工作原理 220 13.1.2 DMA參數配置 222 13.2 外設與存儲器之間的DMA傳輸 224 13.2.1 工程配置 224 13.2.2 DMA相關數據結構和API函數 226 13.2.3 外設到存儲器的DMA傳輸代碼解析 228 13.3 存儲器到存儲器的DMA傳輸 230 13.3.1 工程配置 231 13.3.2 存儲器到存儲器的DMA傳輸代碼解析 231 13.4 思考與練習 234 第 14章 數模轉換器 235 14.1 DAC介紹 235 14.2 STM32F407xx的DAC 236 14.3 軟件觸發方式 239 14.3.1 工程配置 239 14.3.2 DAC相關數據結構和API函數 240 14.3.3 軟件觸發方式代碼解析 241 14.4 定時器觸發方式 242 14.4.1 工程配置 243 14.4.2 定時器觸發方式代碼解析 243 14.5 DMA方式的DAC編程 244 14.5.1 工程配置 245 14.5.2 DMA方式的DAC轉換代碼解析 245 14.6 思考與練習 247 第 15章 模數轉換器 248 15.1 ADC介紹 248 15.2 STM32F407xx的ADC 249 15.3 多重ADC模式 255 15.4 軟件觸發數據采樣 259 15.4.1 工程配置 259 15.4.2 ADC相關數據結構和API函數 262 15.4.3 軟件觸發數據采樣代碼解析 264 15.5 定時器觸發數據采樣 266 15.5.1 軟件配置 266 15.5.2 定時器觸發數據采樣代碼解析 267 15.6 規則組數據采樣 268 15.6.1 工程配置 268 15.6.2 規則組數據采樣代碼解析 270 15.7 多重ADC模式數據采樣 272 15.7.1 工程配置 272 15.7.2 ADC擴展的API函數 273 15.7.3 多重ADC模式數據采樣代碼解析 274 15.8 思考與練習 275 第 16章 浮點運算與數字信號處理 276 16.1 Cortex-M4架構的浮點運算 276 16.1.1 定點數和浮點數 277 16.1.2 Cortex-M4的浮點運算單元 278 16.1.3 浮點運算編程 279 16.2 DSP指令集 281 16.2.1 DSP相關數據類型 282 16.2.2 DSP指令集 283 16.3 CMSIS-DSP庫介紹 284 16.4 CMSIS-DSP庫編程舉例 286 16.4.1 向量運算 286 16.4.2 快速傅里葉變換 292 16.4.3 FIR濾波器 295 16.4.4 IIR濾波器 302 16.5 思考與練習 306 第 17章 綜合應用案例 307 17.1 智能小車的工作原理及編程 307 17.1.1 電機驅動模塊 308 17.1.2 循跡檢測模塊 313 17.1.3 超聲波測距模塊 315 17.2 多任務環境下的智能小車控制程序 318 17.2.1 Keil RTX5 319 17.2.2 基于Keil RTX5的多任務編程 320 17.3 思考與練習 325 參考文獻 326 本書首先介紹了嵌入式系統的基本概念和背景知識,以及常見的嵌入式系統硬件和嵌入式系統開發工具;其次講解了基于Cortex-M3/M4架構微控制器的內部結構和指令集,幫助讀者建立對嵌入式處理器的宏觀認識;然后介紹了STM32微控制器的開發工具鏈,包括STM32CubeMX、Keil MDK和設備驅動庫等;最后以STM32F4系列微控制器為例,闡述了其主要功能模塊的工作原理和編程方法,包括這些模塊的內部結構、外圍硬件電路設計方法、寄存器組織和應用案例等內容。
本書可作為高等院校計算機、電子信息、自動化、電力電氣等專業的“嵌入式系統原理”“嵌入式系統編程”“32位單片機原理與應用”等課程的教材和教學參考書,也可作為工程實訓、電子制作與競賽的實踐教材,還可作為從事自動控制、物聯網、機電一體化等應用領域開發工作的工程技術人員的參考書。 |