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ARM CORTEX-M4嵌入式系统——基于STM32CUBE和HAL库的开发方法 版权信息
- ISBN：9787302669425
- 条形码：9787302669425 ; 978-7-302-66942-5
- 装帧：平装-胶订
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
ARM CORTEX-M4嵌入式系统——基于STM32CUBE和HAL库的开发方法 本书特色
内容全面：本书系统介绍了STM32F407嵌入式系统的设计与应用，涵盖了从嵌入式系统基础到STM32F407微控制器的详细概述，深入讲解了STM32CubeMX、STM32CubeIDE和HAL库的使用方法，以及GPIO、中断、定时器、USART、SPI、I2C、A/D转换器和DMA控制器等核心技术，为读者提供了全面的STM32学习路径。 实用性强：本书以目前广泛使用的“野火STM32开发板F407-霸天虎”为例，通过大量实例演示了如何使用STM32CubeMX、STM32CubeIDE和HAL库进行嵌入式系统开发，包括GPIO输入输出、外部中断、定时器应用、串行通信、SPI通信、I2C通信、模数转换和DMA控制等，让读者在实践中掌握STM32开发技能。 教学一体化：本书结合作者多年的科研和教学经验，遵循循序渐进、理论与实践并重、共性与个性兼顾的原则，将理论实践一体化的教学方式融入其中。书中实例均经过调试，确保读者能够结合实际或手中的开发板开展实验并获得实验结果，提升学习效果。 资源丰富：本书配备了丰富的数字资源，包括电子课件、程序代码（Keil MDK工程和STM32CubeIDE工程）、教学大纲、习题答案、试卷及答案等，方便读者学习和备考。此外，书中提到的所有实例代码均可下载，有助于读者更深入地理解和实践STM32嵌入式系统开发。 紧跟技术前沿：本书聚焦于STM32CubeMX、STM32CubeIDE和HAL库这一目前STM32嵌入式系统开发的前沿技术，详细讲解了其使用方法和优势，让读者能够紧跟技术发展趋势，掌握*新的STM32开发技能。同时，本书也适合作为高校嵌入式系统课程的教材或参考用书。
ARM CORTEX-M4嵌入式系统——基于STM32CUBE和HAL库的开发方法 内容简介
"本书秉承“新工科”理念,从科研、教学和工程实际应用出发,理论联系实际,全面系统地讲述基于 STM32CubeMX、STM32CubeIDE 和HAL 库的嵌入式系统设计与应用实例。STM32CubeMX 和 STM32CubeIDE是ST公司提供的用于STM32 开发的免费工具软件,是STM32Cube生态系统的核心工 具软件。本书从市场上畅销的STM32F4系列微控制器入手,利用STM32CubeMX快速生成STM32F4系 列的开发环境,并在STM32CubeIDE上对代码进行进一步修改补充,直至生成*终的开发项目。全书共 12章,主要内容包括绪论、STM32系列微控制器、STM32CubeMX和HAL库、STM32CubeIDE开发平台、 STM32 GPIO、STM32中断、STM32定时器、STM32 通用同步/异步收发器、STM32 SPI串行总线、STM32 I2C串行总线、STM32 A/D转换器和STM32 DMA 控制器。全书内容丰富,体系先进,结构合理,理论与 实践相结合,尤其注重工程应用技术。 本书可作为高等院校各类自动化、软件工程、机器人、自动检测、机电一体化、人工智能、电子与电气工 程、计算机应用、信息工程、物联网等相关专业的本科生、研究生授课教材,也可作为广大从事嵌入式系统 开发的工程技术人员的参考用书。"
ARM CORTEX-M4嵌入式系统——基于STM32CUBE和HAL库的开发方法 目录
第1章绪论
1.1嵌入式系统
1.1.1嵌入式系统概述
1.1.2嵌入式系统和通用计算机系统比较
1.1.3嵌入式系统的特点
1.2嵌入式系统的组成
1.3嵌入式系统的软件
1.3.1无操作系统的嵌入式软件
1.3.2带操作系统的嵌入式软件
1.3.3嵌入式操作系统的分类
1.3.4嵌入式实时操作系统的功能
1.3.5典型嵌入式操作系统
1.4嵌入式系统的应用领域
1.5嵌入式系统的体系
1.5.1硬件架构
1.5.2软件层次
1.6Arm嵌入式微处理器
1.6.1Arm处理器的特点
1.6.2Arm体系结构的版本和系列
1.6.3Arm的RISC结构特性
1.7存储器系统
1.7.1存储器系统概述
1.7.2嵌入式系统存储器的分类
1.8嵌入式处理器的分类和特点
第2章STM32系列微控制器
2.1STM32 微控制器概述
2.1.1STM32 微控制器产品介绍
2.1.2STM32系统性能分析
2.1.3CortexM4的三级流水线
2.1.4STM32微控制器的命名规则
2.1.5STM32F1和STM32F4的区别
2.1.6STM32微控制器的选型
2.2STM32F407ZGT6概述
2.2.1STM32F407的主要特性
2.2.2STM32F407的主要功能
2.3STM32F407ZGT6芯片内部结构
2.4STM32F407VGT6芯片引脚和功能
2.5STM32F407VGT6*小系统设计
第3章STM32CubeMX和HAL库
3.1安装STM32CubeMX
3.2安装MCU固件包
3.2.1软件库文件夹设置
3.2.2管理嵌入式软件包
3.3软件功能与基本使用
3.3.1软件界面
3.3.2新建项目
3.3.3MCU图形化配置界面总览
3.3.4MCU配置
3.3.5时钟配置
3.3.6项目管理
3.3.7生成报告和代码
3.4HAL库
3.4.1HAL库简介
3.4.2HAL库与标准外设库和LL库的区别
3.4.3回调函数
3.4.4MSP的作用
3.4.5HAL库的基本问题
第4章STM32CubeIDE开发平台
4.1安装STM32CubeIDE
4.2STM32CubeIDE的操作
4.2.1新建和导入工程
4.2.2项目管理
4.2.3打开/关闭/删除/切换/导出工程
4.2.4固件库管理
4.2.5代码编译
4.2.6调试及运行配置
4.2.7启动调试
4.3STM32CubeProgrammer软件
4.4STM32CubeMonitor软件
4.5STM32F407开发板的选择
4.6STM32仿真器的选择
第5章STM32 GPIO
5.1STM32 GPIO接口概述
5.1.1输入通道
5.1.2输出通道
5.2STM32的GPIO功能
5.2.1普通I/O功能
5.2.2单独的位设置或位清除
5.2.3外部中断/唤醒线
5.2.4复用功能
5.2.5软件重新映射I/O复用功能
5.2.6GPIO锁定机制
5.2.7输入配置
5.2.8输出配置
5.2.9复用功能配置
5.2.10模拟输入配置
5.2.11STM32 的GPIO操作
5.2.12外部中断映射和事件输出
5.2.13GPIO的主要特性
5.3GPIO的HAL驱动程序
5.4STM32的GPIO使用流程
5.4.1普通GPIO配置
5.4.2I/O复用功能AFIO配置
5.5采用STM32CubeMX和HAL库的GPIO输出应用实例
5.5.1STM32的GPIO输出应用硬件设计
5.5.2STM32的GPIO输出应用软件设计
5.6采用STM32CubeMX和HAL库的GPIO输入应用实例
5.6.1STM32的GPIO输入应用硬件设计
5.6.2STM32的GPIO输入应用软件设计
第6章STM32中断
6.1中断概述
6.1.1中断
6.1.2中断的功能
6.1.3中断源与中断屏蔽
6.1.4中断处理过程
6.1.5中断优先级与中断嵌套
6.2STM32F4中断系统
6.2.1STM32F4嵌套向量中断控制器
6.2.2STM32F4中断优先级
6.2.3STM32F4中断向量表
6.2.4STM32F4中断服务程序
6.3STM32F4外部中断/事件控制器
6.3.1STM32F4的 EXTI内部结构
6.3.2STM32F4的EXTI主要特性
6.4STM32F4中断HAL驱动程序
6.4.1中断设置相关HAL驱动函数
6.4.2外部中断相关HAL函数
6.5STM32F4外部中断设计流程
6.6采用STM32CubeMX和HAL库的外部中断设计实例
6.6.1STM32F4外部中断的硬件设计
6.6.2STM32F4外部中断的软件设计
第7章STM32定时器
7.1STM32定时器概述
7.2STM32基本定时器
7.2.1基本定时器介绍
7.2.2基本定时器的功能
7.2.3STM32基本定时器的寄存器
7.3STM32通用定时器
7.3.1通用定时器介绍
7.3.2通用定时器的功能
7.3.3通用定时器的工作模式
7.3.4通用定时器的寄存器
7.4STM32定时器HAL库函数
7.4.1基础定时器 HAL驱动程序
7.4.2外设的中断处理概念小结
7.5采用STM32CubeMX和HAL库的定时器应用实例
7.5.1STM32的通用定时器配置流程
7.5.2定时器应用的硬件设计
7.5.3定时器应用的软件设计
第8章STM32 通用同步/异步收发器
8.1串行通信基础
8.1.1串行异步通信数据格式
8.1.2串行同步通信数据格式
8.2STM32的USART工作原理
8.2.1USART介绍
8.2.2USART的主要特性
8.2.3USART的功能
8.2.4USART的通信时序
8.2.5USART的中断
8.2.6USART的相关寄存器
8.3USART的HAL驱动程序
8.3.1常用功能函数
8.3.2常用宏函数
8.3.3中断事件与回调函数
8.4采用STM32CubeMX和HAL库的USART串行通信应用实例
8.4.1STM32的USART配置流程
8.4.2STM32的USART串行通信应用的硬件设计
8.4.3STM32的USART串行通信应用的软件设计
第9章STM32 SPI串行总线
9.1STM32 SPI通信原理
9.1.1SPI串行总线概述
9.1.2SPI串行总线互连方式
9.2STM32F4 SPI串行总线的工作原理
9.2.1SPI串行总线的特征
9.2.2SPI串行总线的内部结构
9.2.3SPI串行总线时钟信号的相位和极性
9.2.4STM32的SPI配置
9.2.5STM32的SPI数据发送与接收过程
9.3SPI的HAL 驱动程序
9.3.1SPI寄存器操作的宏函数
9.3.2SPI初始化和阻塞式数据传输
9.3.3SPI中断方式数据传输
9.3.4SPI DMA方式数据传输
9.4采用STM32CubeMX和HAL库的 SPI应用实例
9.4.1STM32的SPI配置流程
9.4.2STM32 SPI与Flash接口的硬件设计
9.4.3STM32 SPI与Flash接口的软件设计
第10章STM32 I2C串行总线
10.1STM32 I2C串行总线的通信原理
10.1.1STM32 I2C串行总线概述
10.1.2I2C总线的数据传输
10.2STM32 I2C串行总线接口
10.2.1STM32 I2C串行总线的主要特性
10.2.2STM32 I2C串行总线的内部结构
10.2.3STM32 I2C串行总线的功能描述
10.3I2C的HAL驱动程序
10.3.1I2C接口的初始化
10.3.2I2C阻塞式数据传输
10.3.3I2C中断方式数据传输
10.3.4I2C DMA方式数据传输
10.4采用STM32CubeMX和HAL库的 I2C应用实例
10.4.1STM32的I2C配置流程
10.4.2STM32 I2C与EEPROM接口的硬件设计
10.4.3STM32 I2C与EEPROM接口的软件设计
第11章STM32模数转换器
11.1模拟量输入通道
11.1.1模拟量输入通道的组成
11.1.2ADC简介
11.2模拟量输入信号类型与量程自动转换
11.2.1模拟量输入信号类型
11.2.2量程自动转换
11.3STM32F407微控制器的ADC结构
11.4STM32F407 微控制器的ADC功能
11.4.1ADC使能和启动
11.4.2时钟配置
11.4.3转换模式
11.4.4DMA 控制
11.4.5STM32的ADC应用特征
11.5ADC的HAL驱动程序
11.5.1常规通道
11.5.2注入通道
11.5.3多重ADC
11.6采用STM32CubeMX和HAL库的ADC应用实例
11.6.1STM32的ADC配置流程
11.6.2STM32的ADC应用硬件设计
11.6.3STM32的ADC应用软件设计
第12章STM32 DMA控制器
12.1STM32 DMA的基本概念
12.1.1DMA的定义
12.1.2DMA在嵌入式实时系统中的价值
12.1.3DMA传输的基本要素
12.1.4DMA传输过程
12.1.5DMA的优点与应用
12.2STM32 DMA的结构和主要特征
12.3STM32 DMA的功能描述
12.3.1DMA处理
12.3.2仲裁器
12.3.3DMA通道
12.3.4DMA中断
12.4DMA的HAL驱动程序
12.4.1DMA的HAL库函数概述
12.4.2DMA传输初始化配置
12.4.3启动DMA数据传输
12.4.4DMA的中断
12.5采用STM32CubeMX和HAL库的DMA应用实例
12.5.1STM32的DMA配置流程
12.5.2DMA应用的硬件设计
12.5.3DMA应用的软件设计
参考文献
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ARM CORTEX-M4嵌入式系统——基于STM32CUBE和HAL库的开发方法 相关资料
张承慧 山东大学讲席教授、控制科学与工程学院院长，教育厅长江学者特聘教授 国家基金委创新研究群体带头人，全国创新争先奖获得者 IEEE Fellow 《Arm Cortex-M4嵌入式系统——基于STM32Cube和HAL库的编程与开发》，由具有多年嵌入式科研与教学经验丰富的教师编写，基于STM32Cube和HAL库讲述了STM32 嵌入式微控制器和入式系统的典型外设应用实例，满足了读者当前嵌入式系统科研和教学亟需。通过阅读本书，读者可以掌握STM32Cube开发方式和工具软件的使用，掌握基于HAL库的STM32F407系统功能和常用外设的编程开发方法。 方雷 美国匹兹堡大学教授，美国斯坦福大学博士 《Arm Cortex-M4嵌入式系统——基于STM32Cube和HAL库的编程与开发》一书采用流行的STM32F407系列嵌入式微控制器讲述嵌入式系统原理与应用，内容精炼、图文并茂、循序渐进、重点突出，以理论为基础，以应用为主导，章节内容前后安排逻辑性强、层次分明，是一本易教易学的教材。 佟为明 哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院教授，龙江科技英才获得者 《Arm Cortex-M4嵌入式系统——基于STM32Cube和HAL库的编程与开发》根据作者多年丰富的嵌入式系统开发和教学经验，结合国内主流硬件开发板，给出了各种外设模块的硬件设计和软件设计实例；其代码均在开发板上调试成功，并通过TFTLCD或串口调试助手查看调试结果给予验证；可以很好地锻炼学习者的硬件理解能力和软件编程能力，起到举一反三、持续精进的效果。 蒋攀峰 赛默飞世尔科技（中国）有限公司创新中心研发总监 《Arm Cortex-M4嵌入式系统——基于STM32Cube和HAL库的编程与开发》一书采取项目引领，任务驱动的方式，强调教、学、做一体，注重读者工程实践能力的培养。对于每一个STM32F407的典型外设模块，在阐述原理的基础上，围绕应用讲述其设计精髓，并给出完整的工程代码，以期达到抛砖引玉的效果。 李希志 青岛海信日立空调系统有限公司预研技术部变频技术所所长 《Arm Cortex-M4嵌入式系统——基于STM32Cube和HAL库的编程与开发》一书配套提供程序代码、教学大纲、教学课件、电子教案、习题解答和考试试卷等全方位、立体化的教学资
ARM CORTEX-M4嵌入式系统——基于STM32CUBE和HAL库的开发方法 作者简介
李正军 山东大学教授，硕士研究生导师，知名的嵌入式系统、现场总线与工业以太网、自动控制、现场总线与工业以太网专家。1984年毕业于山东大学数学系、同年留山东大学数学系任教。先后担任“211工程”重点建设项目“现场总线技术实验室”负责人、控制科学与工程学院微机原理课程负责人，硕士研究生导师，并获山东大学优秀教师荣誉称号。中国电气工业协会设备网现场总线分会理事、中华人民共和国机械行业标准《低压电气通信规约》审稿人，全国电器设备网络通信接口标准化委员会委员。发表科研与教学论文50余篇，出版著作26部，并获机械工业出版社百佳作者和金牌作者荣誉称号。承担省部级与企业科研课题30余项。主要研究方向包括嵌入式系统、RISC-V开源技术、计算机控制、现场总线与工业以太网应用技术、高端医疗器械、电力网络监测仪表等。
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