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徐灵飞 著 / 电子工业出版社 / 2020-08 / 平装
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嵌入式系统设计(基于STM32F4)
本书主要以STM32F429微控制器为对象讲解嵌入式系统设计方法、实例。全书分为17章,主要对嵌入式系统,ARM Cortex-M体系架构,STM32F429微控制器内部构造及其常用的片上外设结构、应用实例、程序开发方法进行了讲解。书中对常用的应用进行了实例讲解,给出了清晰的系统应用设计思路,并明确了每个应用的设计步骤,提供了每个应用的程序源代码,使初学者在学习了相关基本知识后能够对具体的设计一看即懂。本书设计了适量习题,习题内容紧贴各章核心内容,涵盖基本概念及相关应用,能够起到巩固重要知识点的作用。本书适用于电子、通信、电气、测控、计算机、物联网等专业的在校生和嵌入式系统设计的爱好者。
徐灵飞,"嵌入式系统设计”精品课程负责人,教授"嵌入式系统设计”课程多年,承担"民办高校重点特色专业质量提升计划”的专业建设工作等。
第1章 嵌入式系统 11.1 嵌入式系统概述 11.1.1 嵌入式系统的定义 11.1.2 嵌入式系统的特点 11.1.3 嵌入式系统的应用 21.2 嵌入式系统的体系 21.2.1 硬件架构 31.2.2 软件层次 31.3 嵌入式硬件系统 61.3.1 嵌入式处理器分类 61.3.2 典型嵌入式处理器 71.3.3 存储系统 91.3.4 I/O接口 101.3.5 人机接口 101.3.6 电源及其他设备 101.4 嵌入式操作系统 101.4.1 嵌入式操作系统的发展 101.4.2 嵌入式操作系统的分类 111.4.3 嵌入式实时操作系统的功能 121.4.4 常用的嵌入式操作系统 131.5 嵌入式系统的设计 141.5.1 嵌入式系统设计流程 141.5.2 嵌入式系统开发环境搭建 15习题 16第2章 ARM Cortex-M体系架构 182.1 ARM Cortex体系架构概述 182.1.1 CISC和RISC 182.1.2 ARM架构发展史 202.1.3 ARM处理器的类型 202.1.4 Cortex-M系列处理器 222.2 Cortex-M4内核基础 232.2.1 寄存器组 242.2.2 堆栈操作 262.2.3 特殊功能寄存器组 272.2.4 操作模式 282.3 存储器系统 302.3.1 数据类型 302.3.2 存储形式 302.3.3 存储器映射 312.3.4 位带区 322.4 异常和中断 332.4.1 向量表 342.4.2 优先级 352.4.3 响应过程 362.4.4 复位 38习题 39第3章 STM32F429微控制器 403.1 STM32系列微控制器 403.1.1 STM32系列微控制器概述 403.1.2 芯片命名规则 413.1.3 开发工具 413.1.4 STM32标准函数库介绍 463.2 STM32F429微控制器结构 513.2.1 芯片资源 513.2.2 芯片内部结构 523.2.3 芯片引脚和功能 553.2.4 电源系统 573.2.5 复位系统 603.3 STM32F4系列微控制器存储器映射和寄存器 613.3.1 存储器映射 613.3.2 自举配置 633.3.3 寄存器映射 63习题 67第4章 启动文件和SysTick 694.1 启动文件 694.1.1 启动文件概述 694.1.2 启动步骤 694.2 启动文件代码讲解 704.3 SysTick 754.3.1 SysTick概述 754.3.2 SysTick的库函数 764.3.3 应用实例 78习题 79第5章 GPIO 805.1 GPIO结构原理 805.1.1 GPIO功能描述 805.1.2 GPIO输入配置 815.1.3 GPIO输出配置 825.1.4 GPIO复用功能配置 845.1.5 GPIO模拟功能配置 855.2 GPIO相关寄存器 865.2.1 模式寄存器 865.2.2 输出类型寄存器 865.2.3 输出速度寄存器 875.2.4 上拉/下拉寄存器 875.2.5 输入数据寄存器 885.2.6 输出数据寄存器 885.2.7 置位/复位寄存器 895.2.8 配置锁存寄存器 905.2.9 复用功能寄存器 905.3 GPIO典型应用步骤及常用库函数 925.3.1 GPIO典型应用步骤 925.3.2 常用库函数 935.4 应用实例 975.4.1 GPIO输出应用实例 975.4.2 GPIO输入应用实例 995.4.3 GPIO复用应用实例 1015.4.4 矩阵按键应用 102习题 106第6章 NVIC 1086.1 NVIC的中断类型及中断管理方法 1086.1.1 中断类型 1086.1.2 中断管理方法 1096.2 常用库函数 1106.3 应用实例 112习题 113第7章 EXTI 1147.1 EXTI概述 1147.1.1 EXTI结构 1147.1.2 GPIO相关EXTI线 1167.2 EXTI典型应用步骤及常用库函数 1167.2.1 EXTI典型应用步骤 1167.2.2 常用库函数 1177.3 应用实例 119习题 121第8章 时钟系统 1228.1 时钟系统结构 1228.1.1 时钟源 1248.1.2 HSE时钟 1248.1.3 PLL配置 1258.1.4 LSE 时钟 1268.1.5 LSI时钟 1268.1.6 时钟输出功能 1268.2 PLL时钟系统配置步骤及常用库函数 1268.2.1 PLL时钟系统配置步骤 1278.2.2 常用库函数 1278.3 应用实例 130习题 132第9章 定时器系统 1339.1 定时器系统概述 1339.1.1 定时器结构 1349.1.2 时钟源 1349.2 基本定时功能 1379.2.1 时基单元 1379.2.2 计数模式 1389.3 捕抓/比较功能 1419.3.1 输入捕抓/比较输出通道 1419.3.2 输入捕抓模式 1439.3.3 输出模式 1449.3.4 编码器接口模式 1479.4 定时器典型应用步骤及常用库函数 1509.4.1 基本定时功能应用步骤 1509.4.2 输入捕抓模式应用步骤 1509.4.3 PWM输出应用步骤 1529.4.4 编码器接口应用步骤 1539.4.5 常用库函数 1559.5 应用实例 1599.5.1 定时器控制实现灯闪烁 1599.5.2 直流电机调速控制 1619.5.3 测量外部输入脉冲频率 1649.5.4 测量电机转速和方向 167习题 170第10章 DMA控制器 17110.1 DMA控制器概述 17110.1.1 DMA控制器主要特性 17110.1.2 DMA控制器结构 17210.2 DMA控制器功能 17310.2.1 DMA事务 17310.2.2 数据流 17410.2.3 通道 17410.2.4 仲裁 17510.2.5 循环模式 17610.2.6 单次和突发模式 17610.2.7 FIFO 17610.2.8 DMA中断 17710.2.9 DMA数据流配置过程 17710.3 DMA典型应用步骤及常用库函数 17810.3.1 DMA典型应用步骤 17810.3.2 常用库函数 17910.4 应用实例 181习题 183第11章 通用同步异步收发器(USART) 18411.1 通信概述 18411.1.1 并行通信和串行通信 18411.1.2 单工通信、半双工通信、全双工通信 18511.1.3 同步通信和异步通信 18511.1.4 RS-232 18611.2 STM32F429微控制器的USART结构 18811.2.1 USART概述 18811.2.2 波特率设置 19211.2.3 USART中断 19311.2.4 DMA控制 19311.3 USART典型应用步骤及常用库函数 19411.3.1 USART典型应用步骤 19411.3.2 常用库函数 19411.4 应用实例 19711.4.1 通过串口向计算机传输100个字节 19711.4.2 串口与计算机回显功能实现 19911.4.3 利用DMA通过串口向计算机传输1000个字节 202习题 204第12章 模数转换器(ADC) 20512.1 ADC概述 20512.1.1 A/D转换过程 20512.1.2 ADC原理 20612.2 STM32F429微控制器的ADC结构 20812.3 STM32F429微控制器的ADC功能 21212.3.1 ADC使能和启动 21212.3.2 时钟配置 21312.3.3 转换模式 21312.3.4 DMA控制 21412.4 ADC典型应用步骤及常用库函数 21512.4.1 ADC典型应用步骤 21512.4.2 常用库函数 21612.5 应用实例 22012.5.1 规则组单通道采集外部电压 22012.5.2 使用DMA和规则组通道实现多路模拟信号采集 222习题 227第13章 数模转换器(DAC) 22813.1 DAC概述 22813.1.1 基本概念 22813.1.2 DAC原理 22913.2 STM32F429微控制器的DAC结构 23013.3 STM32F429微控制器的DAC功能 23113.4 DAC典型应用步骤及常用库函数 23413.4.1 DAC典型应用步骤 23413.4.2 常用库函数 23513.5 应用实例 236习题 239第14章 I2C控制器 24014.1 I2C协议 24014.1.1 I2C物理层 24014.1.2 I2C协议层 24114.2 软件模拟I2C协议程序分析 24414.2.1 I2C引脚配置 24414.2.2 软件模拟开始信号和结束信号 24614.2.3 软件模拟检测ACK信号 24614.2.4 软件模拟产生ACK信号和NACK信号 24714.2.5 软件模拟发送一个字节数据 24714.2.6 软件模拟接收一个字节数据 24814.2.7 软件模拟I2C完整写操作 24814.2.8 软件模拟I2C完整读操作 24914.3 模拟I2C总线协议读写AT24CXX系列EEPROM实验 25014.4 I2C控制器概述 25414.4.1 I2C控制器主要特性 25414.4.2 I2C控制器结构 25414.4.3 I2C控制器主模式 25514.4.4 I2C控制器从模式 25614.4.5 I2C控制器中断 25714.5 I2C典型应用步骤及常用库函数 25814.5.1 I2C典型应用步骤 25814.5.2 常用库函数 25814.6 应用实例 26114.6.1 I2C控制器主模式测试 26114.6.2 I2C控制器从模式测试 266习题 269第15章 SPI控制器 27015.1 SPI协议 27015.1.1 SPI数据传输 27015.1.2 SPI通信的时钟极性和时钟相位 27115.1.3 4种SPI模式 27115.2 SPI控制器概述 27315.2.1 SPI控制器主要特性 27315.2.2 SPI控制器结构 27315.2.3 SPI主机配置 27415.2.4 SPI从机配置 27515.2.5 主模式的全双工发送和接收过程 27515.2.6 SPI状态标志 27615.2.7 SPI中断 27615.3 SPI典型应用步骤及常用库函数 27715.3.1 SPI典型应用步骤 27715.3.2 常用库函数 27715.4 应用实例 279习题 289第16章 外部存储控制器 29016.1 FMC概述 29016.1.1 FMC主要特性 29016.1.2 FMC结构 29116.1.3 SDRAM简介 29216.1.4 SDRAM初始化 29416.2 FMC扩展SDRAM典型应用步骤及常用库函数 29516.2.1 FMC扩展SDRAM典型应用步骤 29516.2.2 常用库函数 29616.3 应用实例 299习题 302第17章 LCD控制器 30317.1 液晶显示技术及液晶显示器控制原理 30317.1.1 液晶显示技术 30317.1.2 液晶显示器控制原理 30417.2 LTDC控制器概述 30717.2.1 LTDC控制器主要特性 30717.2.2 LTDC控制器结构 30817.3 DMA2D控制器概述 31017.3.1 DMA2D控制器结构 31017.3.2 DMA2D控制器事务 31117.3.3 DMA2D控制器配置 31217.4 字符显示 31217.4.1 字符编码 31217.4.2 字模的生成 31317.5 LTDC典型应用步骤及常用库函数 31717.5.1 LTDC典型应用步骤 31717.5.2 常用库函数 31817.6 应用实例 323习题 332参考文献 334
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开播时间:09月02日 10:30