ARM Cortex-M3嵌入式原理及應(yīng)用：基于STM32F103微控制器

目錄
第1章ARM CortexM3嵌入式系統(tǒng)
1.1嵌入式系統(tǒng)概述
1.1.1什么是嵌入式系統(tǒng)
1.1.2嵌入式系統(tǒng)和通用計算機(jī)系統(tǒng)比較
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1.4嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.1.5嵌入式系統(tǒng)范例
1.2ARM CortexM3處理器
1.2.1ARM公司
1.2.2ARM處理器
1.3STM32微控制器
1.3.1從CortexM3內(nèi)核到基于CortexM3的MCU
1.3.2STM32微控制器產(chǎn)品線
1.3.3STM32微控制器命名規(guī)則
1.4嵌入式系統(tǒng)的軟件
1.4.1無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.4.2帶操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.4.3典型嵌入式操作系統(tǒng)
1.4.4軟件架構(gòu)選擇建議
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第2章STM32開發(fā)板硬件系統(tǒng)
2.1開發(fā)板總體概況
2.1.1開發(fā)板設(shè)計背景
2.1.2開發(fā)板總體介紹
2.2電源模塊
2.2.1電源模塊原理圖
2.2.2電源模塊工作原理
2.3核心板電路
2.3.1CPU模塊
2.3.2串口通信模塊
2.3.3外接晶振模塊
2.3.4備用電源模塊
2.3.5ADC模塊電源
2.3.6CPU濾波電路
2.3.7復(fù)位電路
2.3.8啟動設(shè)置電路
2.4I/O模塊電路
2.4.1LED指示燈模塊
2.4.2按鍵模塊
 
 
2.4.3數(shù)碼管模塊
2.4.4蜂鳴器模塊
2.4.5OLED顯示屏電路
2.5擴(kuò)展模塊電路
2.5.1溫度傳感器
2.5.2紅外傳感器
2.5.3AD采樣模塊
2.5.4EEPROM存儲器
2.5.5I/O引腳外接模塊
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第3章MDK軟件與工程模板創(chuàng)建
3.1STM32固件庫認(rèn)知
3.1.1STM32固件庫概述
3.1.2STM32固件庫下載
3.1.3STM32固件庫目錄結(jié)構(gòu)
3.2工程模板創(chuàng)建
3.2.1Keil MDKARM軟件簡介
3.2.2工程模板的創(chuàng)建
3.3軟件模擬仿真
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第4章通用目的輸入輸出口
4.1GPIO概述及引腳命名
4.2GPIO內(nèi)部結(jié)構(gòu)
4.2.1輸入驅(qū)動器
4.2.2輸出驅(qū)動器
4.3GPIO工作模式
4.3.1輸入浮空
4.3.2輸入上拉
4.3.3輸入下拉
4.3.4模擬輸入
4.3.5開漏輸出
4.3.6開漏復(fù)用輸出
4.3.7推挽式輸出
4.3.8推挽式復(fù)用輸出
4.3.9工作模式選擇
4.4GPIO輸出速度
4.5復(fù)用功能重映射
4.6GPIO控制寄存器
4.7GPIO寄存器配置實(shí)例
4.8寄存器版LED燈閃爍工程
4.8.1創(chuàng)建寄存器版工程模板
4.8.2LED燈閃爍程序設(shè)計
4.8.3基于寄存器開發(fā)方式特點(diǎn)
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第5章LED流水燈與SysTick定時器
5.1庫函數(shù)開發(fā)方法
5.2GPIO輸出庫函數(shù)
5.2.1函數(shù)RCC_APB2PeriphClockCmd
5.2.2函數(shù)GPIO_Init
5.2.3函數(shù)GPIO_Write
5.2.4函數(shù)GPIO_SetBits
5.2.5函數(shù)GPIO_ResetBits
5.2.6函數(shù)GPIO_WriteBit
5.3LED流水燈控制
5.4SysTick定時器
5.4.1SysTick定時器概述
5.4.2SysTick定時器寄存器
5.4.3SysTick定時器應(yīng)用
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第6章按鍵輸入與蜂鳴器
6.1GPIO輸入庫函數(shù)
6.1.1函數(shù)GPIO_ReadInputDataBit
6.1.2函數(shù)GPIO_ReadInputData
6.1.3函數(shù)GPIO_ReadOutputDataBit
6.1.4函數(shù)GPIO_ReadOutputData
6.2項(xiàng)目分析
6.3項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第7章數(shù)碼管動態(tài)顯示
7.1數(shù)碼管顯示接口
7.1.1數(shù)碼管工作原理
7.1.2數(shù)碼管編碼方式
7.1.3數(shù)碼管顯示方式
7.2項(xiàng)目分析
7.3項(xiàng)目實(shí)施
7.4項(xiàng)目拓展
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第8章中斷系統(tǒng)與基本應(yīng)用
8.1中斷的基本概念
8.1.1中斷的定義
8.1.2中斷的應(yīng)用
8.1.3中斷源與中斷屏蔽
8.1.4中斷處理過程
8.1.5中斷優(yōu)先級與中斷嵌套
8.2STM32F103中斷系統(tǒng)
8.2.1嵌套向量中斷控制器NVIC
8.2.2STM32F103中斷優(yōu)先級
8.2.3STM32F103中斷向量表
8.2.4STM32F103中斷服務(wù)函數(shù)
8.3STM32F103外部中斷/事件控制器EXTI
8.3.1EXTI內(nèi)部結(jié)構(gòu)
8.3.2EXTI工作原理
8.3.3EXTI主要特性
8.4STM32中斷相關(guān)庫函數(shù)
8.4.1STM32F10x的NVIC相關(guān)庫函數(shù)
8.4.2STM32F10x的EXTI相關(guān)庫函數(shù)
8.4.3EXTI中斷線GPIO引腳映射庫函數(shù)
8.5EXTI項(xiàng)目實(shí)例
8.5.1項(xiàng)目分析
8.5.2項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第9章定時器與脈沖寬度調(diào)制
9.1STM32F103定時器概述
9.2基本定時器
9.2.1基本定時器簡介
9.2.2基本定時器的主要特性
9.2.3基本定時器的功能
9.2.4基本定時器寄存器
9.3通用定時器
9.3.1通用定時器簡介
9.3.2通用定時器主要功能
9.3.3通用定時器功能描述
9.3.4通用定時器工作模式
9.3.5通用定時器寄存器
9.4高級定時器
9.4.1高級定時器簡介
9.4.2高級定時器特性
9.4.3高級定時器結(jié)構(gòu)
9.5定時器相關(guān)庫函數(shù)
9.5.1函數(shù)TIM_DeInit
9.5.2函數(shù)TIM_TimeBaseInit
9.5.3函數(shù)TIM_OC1Init
9.5.4函數(shù)TIM_OC2Init
9.5.5函數(shù)TIM_OC3Init
9.5.6函數(shù)TIM_OC4Init
9.5.7函數(shù)TIM_Cmd
9.5.8函數(shù)TIM _ITConfig
9.5.9函數(shù)TIM_OC1PreloadConfig
9.5.10函數(shù)TIM_OC2PreloadConfig
9.5.11函數(shù)TIM_OC3PreloadConfig
9.5.12函數(shù)TIM_OC4PreloadConfig
9.5.13函數(shù)TIM_GetFlagStatus
9.5.14函數(shù)TIM_ClearFlag
9.5.15函數(shù)TIM_GetITStatus
9.5.16函數(shù)TIM_ClearITPendingBit
9.5.17函數(shù)TIM_SetCompare1
9.5.18函數(shù)TIM_SetCompare2
9.5.19函數(shù)TIM_SetCompare3
9.5.20函數(shù)TIM_SetCompare4
9.6項(xiàng)目實(shí)例
9.6.1定時器項(xiàng)目
9.6.2PWM項(xiàng)目
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第10章串行通信接口USART
10.1數(shù)據(jù)通信基本概念
10.1.1并行通信與串行通信
10.1.2異步通信與同步通信
10.1.3串行通信的制式
10.1.4串行通信的校驗(yàn)
10.1.5串行通信的波特率
10.2SM32F103的USART工作原理
10.2.1USART介紹
10.2.2USART主要特性
10.2.3USART功能概述
10.2.4USART通信時序
10.2.5USART中斷
10.2.6USART相關(guān)寄存器
10.3USART相關(guān)庫函數(shù)
10.3.1函數(shù)USART_DeInit
10.3.2函數(shù)USART_Init
10.3.3函數(shù)USART_Cmd
10.3.4函數(shù)USART_SendData
10.3.5函數(shù)USART_ReceiveData
10.3.6函數(shù)USART_GetFlagStatus
10.3.7函數(shù)USART_ClearFlag
10.3.8函數(shù)USART_ITConfig
10.3.9函數(shù)USART_GetITStatus
10.3.10函數(shù)USART_ClearITPendingBit
10.3.11函數(shù)USART_DMACmd
10.4項(xiàng)目實(shí)例
10.4.1項(xiàng)目分析
10.4.2項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第11章SPI與OLED顯示屏
11.1SPI通信原理
11.1.1SPI介紹
11.1.2SPI互連
11.2STM32F103的SPI工作原理
11.2.1SPI主要特征
11.2.2SPI內(nèi)部結(jié)構(gòu)
11.2.3時鐘信號的相位和極性
11.2.4數(shù)據(jù)幀格式
11.2.5配置SPI為主模式
11.2.6配置SPI為從模式
11.3OLED顯示屏
11.3.1OLED簡介
11.3.2開發(fā)板OLED顯示屏
11.3.3OLED顯示屏接口
11.4SPI庫函數(shù)
11.4.1函數(shù)SPI_I2S_DeInit
11.4.2函數(shù)SPI_Init
11.4.3函數(shù)SPI_Cmd
11.4.4函數(shù)SPI_I2S_SendData
11.4.5函數(shù)SPI_I2S_ReceiveData
11.4.6函數(shù)SPI_I2S_ITConfig
11.4.7函數(shù)SPI_I2S_GetITStatus
11.4.8函數(shù)SPI_I2S_ClearFlag
11.5項(xiàng)目實(shí)例
11.5.1項(xiàng)目分析
11.5.2項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第12章模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
12.1ADC概述
12.1.1ADC基本原理
12.1.2ADC性能參數(shù)
12.1.3ADC主要類型
12.2STM32F103的ADC工作原理
12.2.1主要特征
12.2.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)
12.2.3通道及分組
12.2.4時序圖
12.2.5數(shù)據(jù)對齊
12.2.6校準(zhǔn)
12.2.7轉(zhuǎn)換時間
12.2.8轉(zhuǎn)換模式
12.2.9外部觸發(fā)轉(zhuǎn)換
12.2.10中斷和DMA請求
12.3ADC相關(guān)庫函數(shù)
12.3.1函數(shù)ADC_DeInit
12.3.2函數(shù)ADC_Init
12.3.3函數(shù)ADC_RegularChannelConfig
12.3.4函數(shù)ADC_InjectedChannleConfig
12.3.5函數(shù)ADC_Cmd
12.3.6函數(shù)ADC_ResetCalibration
12.3.7函數(shù)ADC_GetResetCalibrationStatus
12.3.8函數(shù)ADC_StartCalibration
12.3.9函數(shù)ADC_GetCalibrationStatus
12.3.10函數(shù)ADC_SoftwareStartConvCmd
12.3.11函數(shù)ADC_GetConversionValue
12.3.12函數(shù)ADC_GetFlagStatus
12.3.13函數(shù)ADC_DMACmd
12.4項(xiàng)目實(shí)例
12.4.1項(xiàng)目分析
12.4.2項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第13章直接存儲器訪問
13.1DMA的基本概念
13.1.1DMA由來
13.1.2DMA定義
13.1.3DMA傳輸過程
13.1.4DMA優(yōu)點(diǎn)
13.2STM32F103的DMA工作原理
13.2.1STM32F103的DMA主要特性
13.2.2STM32F103的DMA內(nèi)部結(jié)構(gòu)
13.2.3STM32F103的DMA通道
13.2.4STM32F103的DMA優(yōu)先級
13.2.5STM32F103的DMA傳輸模式
13.2.6STM32F103的DMA中斷
13.3DMA相關(guān)庫函數(shù)
13.3.1函數(shù)DMA_DeInit
13.3.2函數(shù)DMA_Init
13.3.3函數(shù)DMA_GetCurrDataCounte
13.3.4函數(shù)DMA_Cmd
13.3.5函數(shù)DMA_GetFlagStatus
13.3.6函數(shù)DMA_ClearFlag
13.3.7函數(shù)DMA_ITConfig
13.3.8函數(shù)DMA_GetITStatus
13.4項(xiàng)目實(shí)例
13.4.1項(xiàng)目分析
13.4.2項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第14章I2C接口與EEPROM存儲器
14.1I2C通信原理
14.1.1I2C串行總線概述
14.1.2I2C總線的數(shù)據(jù)傳送
14.2STM32F103的I2C接口
14.2.1STM32F103的I2C主要特性
14.2.2STM32F103的I2C內(nèi)部結(jié)構(gòu)
14.2.3STM32F103的模式選擇
14.3STM32F103的I2C相關(guān)庫函數(shù)
14.3.1函數(shù)I2C_DeInit
14.3.2函數(shù)I2C_ Init
14.3.3函數(shù)I2C_ Cmd
14.3.4函數(shù)I2C_ GenerateSTART
14.3.5函數(shù)I2C_ GenerateSTOP
14.3.6函數(shù)I2C_ Send7bitAddress
14.3.7函數(shù)I2C_ SendData
14.3.8函數(shù)I2C_ ReceiveData
14.4項(xiàng)目實(shí)例
14.4.1模擬I2C時序要求
14.4.2模擬I2C函數(shù)
14.4.3EEPROM芯片24C02
14.4.4模擬I2C訪問24C02項(xiàng)目分析
14.4.5模擬I2C訪問24C02項(xiàng)目實(shí)施
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
第15章RTC時鐘與BKP寄存器
15.1RTC時鐘
15.1.1RTC簡介
15.1.2RTC主要特性
15.1.3RTC內(nèi)部結(jié)構(gòu)
15.1.4RTC復(fù)位過程
15.2備份寄存器(BKP)
15.2.1BKP簡介
15.2.2BKP特性
15.2.3BKP侵入檢測
15.3RTC時鐘的操作
15.3.1RTC的初始化
15.3.2RTC時間寫入初始化
15.4RTC與BKP相關(guān)庫函數(shù)
15.4.1函數(shù)PWR_BackupAccessCmd 
15.4.2函數(shù)BKP_DeInit()
15.4.3函數(shù)RCC_LSEConfig
15.4.4函數(shù)RCC_GetFlagStatus
15.4.5函數(shù)RCC_RTCCLKConfig
15.4.6函數(shù)RCC_RTCCLKCmd
15.4.7函數(shù)RTC_WaitForSynchro
15.4.8函數(shù)RTC_WaitForLastTask
15.4.9函數(shù)RTC_ITConfig
15.4.10函數(shù)RTC_SetPrescaler
15.4.11函數(shù)RTC_SetCounter
15.4.12函數(shù)RTC_GetCounter()
15.4.13函數(shù)BKP_ReadBackupRegister
15.4.14函數(shù)BKP_WriteBackupRegister
15.4.15函數(shù)RCC_ClearFlag
15.5項(xiàng)目實(shí)例
15.5.1項(xiàng)目分析
15.5.2項(xiàng)目實(shí)施
15.5.3項(xiàng)目調(diào)試
本章小結(jié)
思考與擴(kuò)展
附錄AASCII碼表
附錄BSTM32F103微控器小容量產(chǎn)品系列引腳定義表
附錄CSTM32F103微控器中等容量產(chǎn)品系列引腳定義表
附錄DSTM32F103微控器大容量產(chǎn)品系列引腳定義表
參考文獻(xiàn)