包郵嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用

作者：楊衛(wèi)波、莊友誼、阮秀凱著

出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2024-12-01

開(kāi)本：其他頁(yè)數(shù)： 360

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目錄

嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用版權(quán)信息

ISBN：9787302678427
條形碼：9787302678427 ; 978-7-302-67842-7
裝幀：平裝-膠訂
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類：
教材
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研究生/本科/專科教材

嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用本書特色

本書的適用對(duì)象廣泛，可作為高等學(xué)校各專業(yè)本科生電子科學(xué)技術(shù)、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)嵌入式課程的教材，也適用于對(duì)STM32微控制器及RTT操作系統(tǒng)感興趣的廣大讀者閱讀。

嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用內(nèi)容簡(jiǎn)介

全書以STM32F103系列微控制器為硬件核心，采用HAL庫(kù)和嵌入式操作系統(tǒng)RT-Thread兩條主線層次遞進(jìn)地介紹嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用。全書共16章，**部分內(nèi)容包括嵌入式背景、寄存器模式開(kāi)發(fā)，HAL庫(kù)開(kāi)發(fā)GPIO、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器和蜂鳴器、數(shù)碼管和按鍵、DMA、通用異步通信、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換、RTC時(shí)鐘和電源控制及實(shí)踐項(xiàng)目多功能電子鐘。第二部分內(nèi)容包括RTT基礎(chǔ)、線程管理、中斷管理、定時(shí)器以及內(nèi)存管理、信號(hào)量、互斥量、事件集、郵箱、消息隊(duì)列及實(shí)踐項(xiàng)目步進(jìn)電機(jī)控制。第三部分介紹嵌入式物聯(lián)網(wǎng)實(shí)戰(zhàn)。本書的適用對(duì)象廣泛，可作為高等學(xué)校各專業(yè)本科生電子科學(xué)技術(shù)、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)嵌入式課程的教材，也適用于對(duì)STM32微控制器及RTT操作系統(tǒng)感興趣的廣大讀者閱讀。

嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用目錄

第1章ARM CortexM3嵌入式系統(tǒng)11.1嵌入式系統(tǒng)概述11.1.1嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)11.1.2嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域11.2ARM與STM32概述21.2.1ARM簡(jiǎn)介21.2.2STM3231.2.3微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)61.3嵌入式系統(tǒng)的軟件61.3.1不使用操作系統(tǒng)的嵌入式軟件61.3.2使用操作系統(tǒng)的嵌入式軟件71.4學(xué)習(xí)STM32的方法8練習(xí)題102.1STM32F1系統(tǒng)架構(gòu)11第1章ARM CortexM3嵌入式系統(tǒng)11.1嵌入式系統(tǒng)概述11.1.1嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)11.1.2嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域11.2ARM與STM32概述21.2.1ARM簡(jiǎn)介21.2.2STM3231.2.3微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)61.3嵌入式系統(tǒng)的軟件61.3.1不使用操作系統(tǒng)的嵌入式軟件61.3.2使用操作系統(tǒng)的嵌入式軟件71.4學(xué)習(xí)STM32的方法8練習(xí)題10 第2章使用寄存器模式開(kāi)發(fā)112.1STM32F1系統(tǒng)架構(gòu)112.2STM32F1存儲(chǔ)器系統(tǒng)122.2.1存儲(chǔ)器組織122.2.2存儲(chǔ)器映射132.3通用輸入/輸出142.3.1STM32F1通用輸入/輸出簡(jiǎn)介142.3.2GPIO的位結(jié)構(gòu)162.3.3GPIO的工作模式172.3.4GPIO的寄存器202.4復(fù)位和時(shí)鐘控制232.4.1RCC框圖242.4.2RCC的主要作用252.4.3RCC_APB2ENR寄存器262.5寄存器編程模式點(diǎn)亮LED燈示例272.5.1硬件設(shè)計(jì)272.5.2工程文件分析272.5.3用戶文件312.5.4配置下載調(diào)試工具332.5.5編譯下載33練習(xí)題34 第3章使用HAL庫(kù)開(kāi)發(fā)GPIO353.1STM32CubeMX概述353.2STM32 HAL庫(kù)353.2.1HAL固件庫(kù)簡(jiǎn)介353.2.2HAL庫(kù)文件363.3GPIO的HAL庫(kù)用法393.3.1GPIO寄存器結(jié)構(gòu)體GPIO_TypeDef393.3.2GPIO初始化結(jié)構(gòu)體GPIO_InitTypeDef403.3.3GPIO相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)413.4STM32CubeMX應(yīng)用示例443.4.1硬件設(shè)計(jì)443.4.2STM32CubeMX工程配置443.4.3main文件解析503.4.4編譯下載53練習(xí)題54 第4章STM32中斷系統(tǒng)554.1中斷的基本概念554.2STM32F103的中斷系統(tǒng)564.2.1中斷和異常向量564.2.2嵌套向量中斷控制器594.2.3中斷優(yōu)先級(jí)594.2.4中斷服務(wù)處理614.2.5NVIC相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)634.3外部中斷/事件控制器654.3.1外部中斷/事件控制器簡(jiǎn)介654.3.2外部中斷/事件線664.4外部中斷控制示例674.4.1STM32CubeMX工程配置674.4.2中斷配置與中斷服務(wù)函數(shù)684.4.3用戶代碼704.4.4下載驗(yàn)證71練習(xí)題71 第5章定時(shí)器與蜂鳴器725.1STM32F103定時(shí)器概述725.2基本定時(shí)器原理725.3定時(shí)器的HAL庫(kù)用法755.3.1定時(shí)器寄存器結(jié)構(gòu)體TIM_TypeDef755.3.2定時(shí)器句柄結(jié)構(gòu)體TIM_HandleTypeDef765.3.3TIM相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)775.4基本定時(shí)器應(yīng)用示例785.4.1STM32CubeMX工程配置785.4.2定時(shí)器配置與中斷服務(wù)函數(shù)795.4.3用戶代碼815.4.4下載驗(yàn)證825.5蜂鳴器發(fā)出不同頻率聲音應(yīng)用示例825.5.1蜂鳴器簡(jiǎn)介825.5.2動(dòng)態(tài)調(diào)整定時(shí)器輸出頻率835.6定時(shí)器PWM輸出865.6.1PWM簡(jiǎn)介865.6.2簡(jiǎn)單音樂(lè)播放示例875.7系統(tǒng)嘀嗒定時(shí)器915.7.1系統(tǒng)嘀嗒定時(shí)器簡(jiǎn)介915.7.2延時(shí)函數(shù)HAL_Delay的實(shí)現(xiàn)原理93練習(xí)題94 第6章串口通信與DMA956.1數(shù)據(jù)通信的基本概念956.1.1數(shù)據(jù)通信方式956.1.2串行通信簡(jiǎn)介956.2STM32F1的USART 966.2.1USART介紹966.2.2USART的工作原理976.2.3USART中斷控制996.3串口的HAL庫(kù)用法1016.3.1串口寄存器結(jié)構(gòu)體USART_TypeDef1016.3.2串口句柄結(jié)構(gòu)體UART_HandleTypeDef1016.3.3USART相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)1026.4USART1接收不定長(zhǎng)數(shù)據(jù)及回顯示例1046.4.1STM32CubeMX工程配置1046.4.2串口配置及中斷服務(wù)函數(shù)1066.4.3重定義printf函數(shù)1096.4.4用戶代碼1096.4.5下載驗(yàn)證1116.5直接存儲(chǔ)器存取1116.5.1直接存儲(chǔ)器存取簡(jiǎn)介1116.5.2STM32F103的DMA1126.5.3DMA寄存器結(jié)構(gòu)體DMA_Channel_TypeDef1146.5.4DMA句柄結(jié)構(gòu)體DMA_HandleTypeDef1156.6串口DMA控制1166.6.1串口DMA發(fā)送1166.6.2串口DMA接收1176.6.3USART DMA相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)1176.7USART1的DMA通信示例1186.7.1STM32CubeMX工程配置1186.7.2串口配置代碼1196.7.3用戶代碼1216.7.4下載驗(yàn)證122練習(xí)題123 第7章模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換1247.1ADC簡(jiǎn)介1247.2STM32F103的ADC1257.2.1ADC模塊結(jié)構(gòu)1257.2.2ADC的分組及數(shù)據(jù)對(duì)齊1267.2.3ADC觸發(fā)與啟動(dòng)1277.2.4ADC時(shí)鐘與轉(zhuǎn)換時(shí)間1277.2.5ADC的轉(zhuǎn)換模式1287.2.6ADC中斷和DMA請(qǐng)求1297.2.7ADC校準(zhǔn)1307.3ADC的HAL庫(kù)用法1307.3.1ADC寄存器結(jié)構(gòu)體ADC_TypeDef1307.3.2ADC句柄結(jié)構(gòu)體ADC_HandleTypeDef1307.3.3ADC相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)1317.4ADC應(yīng)用示例1337.4.1硬件設(shè)計(jì)1337.4.2STM32CubeMX工程配置1337.4.3ADC1配置代碼1347.4.4用戶代碼1377.4.5下載驗(yàn)證1387.5DAC簡(jiǎn)介1387.6STM32F103的DAC工作原理1397.6.1DAC模塊結(jié)構(gòu)1397.6.2DAC數(shù)據(jù)格式與轉(zhuǎn)換啟動(dòng)1407.6.3DAC的觸發(fā)選擇1417.6.4DAC的輸出電壓1417.6.5DAC的DMA請(qǐng)求1417.7DAC的HAL庫(kù)用法1417.7.1DAC寄存器結(jié)構(gòu)體DAC_TypeDef1417.7.2DAC規(guī)則通道結(jié)構(gòu)體定義DAC_ChannelConfTypeDef1427.7.3DAC相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)1437.8簡(jiǎn)易波形發(fā)生器示例1447.8.1STM32CubeMX工程配置1447.8.2DAC配置代碼1457.8.3用戶代碼1487.8.4下載驗(yàn)證150練習(xí)題151 第8章實(shí)時(shí)時(shí)鐘與電源控制1528.1實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）1528.1.1RTC簡(jiǎn)介1528.1.2BCD碼簡(jiǎn)介1528.1.3STM32F1的RTC1538.2備份寄存器1548.3RTC的HAL庫(kù)用法1558.3.1RTC寄存器結(jié)構(gòu)體RTC_TypeDef1558.3.2RTC句柄結(jié)構(gòu)體RTC_HandleTypeDef1558.3.3RTC相關(guān)的結(jié)構(gòu)體1568.3.4RTC相關(guān)HAL庫(kù)函數(shù)1578.4實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用示例1598.4.1硬件設(shè)計(jì)1608.4.2STM32CubeMX工程配置1608.4.3RTC配置代碼1628.4.4用戶代碼1648.4.5下載驗(yàn)證1658.5STM32F103電源控制1668.5.1STM32F103的電源系統(tǒng)1668.5.2低功耗模式1678.6PWR的HAL庫(kù)用法1688.6.1PWR寄存器結(jié)構(gòu)體PWR_TypeDef1688.6.2WFI和WFE命令1688.6.3進(jìn)入低功耗模式庫(kù)函數(shù)1698.7電源控制應(yīng)用示例1708.7.1硬件設(shè)計(jì)1708.7.2STM32CubeMX工程配置1708.7.3用戶代碼1718.7.4下載驗(yàn)證175練習(xí)題176 第9章HAL庫(kù)開(kāi)發(fā)實(shí)例——電子鐘系統(tǒng)1779.1電子鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況1779.2LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)1789.2.1LED數(shù)碼管及動(dòng)態(tài)顯示原理1789.2.2數(shù)碼管輸出接口設(shè)計(jì)1809.3通用按鍵驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)1839.3.1按鍵基本介紹1839.3.2按鍵輸入接口設(shè)計(jì)1849.4RTC驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)1899.5簡(jiǎn)單的多任務(wù)時(shí)間片輪詢框架1919.6電子鐘應(yīng)用系統(tǒng)示例1939.6.1STM32CubeMX工程配置1939.6.2工程添加板級(jí)支持包1939.6.3用戶代碼1959.6.4下載驗(yàn)證198練習(xí)題199 第10章嵌入式操作系統(tǒng)RTThread Nano20010.1RTThread Nano簡(jiǎn)介20010.2在MDK中移植RTThread Nano20110.2.1移植RTThread Nano的步驟20110.2.2編寫**個(gè)RTThread Nano應(yīng)用20510.2.3RTThread程序的運(yùn)行方法20610.3RTThread的啟動(dòng)流程21010.3.1擴(kuò)展main21010.3.2進(jìn)入main21110.4RTThread的線程管理21210.4.1線程與線程管理21210.4.2組成線程的三要素21210.4.3線程的重要屬性21410.4.4默認(rèn)啟動(dòng)的線程21610.4.5線程管理API函數(shù)21710.4.6線程管理示例21910.4.7線程管理應(yīng)用小結(jié)22210.5RTThread的時(shí)鐘管理22210.5.1RTThread的時(shí)鐘節(jié)拍22210.5.2RTThread的軟件定時(shí)器22310.5.3軟件定時(shí)器管理API函數(shù)22410.5.4軟件定時(shí)器應(yīng)用示例22710.6RTThread內(nèi)存管理22910.6.1內(nèi)存管理概述22910.6.2內(nèi)存堆管理之小內(nèi)存管理23010.6.3內(nèi)存堆管理API函數(shù)23210.6.4內(nèi)存池管理23310.6.5內(nèi)存池管理API函數(shù)23510.6.6內(nèi)存堆與內(nèi)存池管理應(yīng)用示例23710.7RTThread中斷管理24110.7.1RTThread中斷工作機(jī)制24110.7.2中斷處理示例24310.7.3全局中斷開(kāi)關(guān)24310.7.4全局中斷開(kāi)關(guān)示例244練習(xí)題245 第11章RTThread線程間同步與通信24611.1線程間同步與通信簡(jiǎn)介24611.2信號(hào)量24711.2.1信號(hào)量的概念及工作機(jī)制24711.2.2RTThread信號(hào)量控制塊24811.2.3信號(hào)量管理API函數(shù)24911.2.4信號(hào)量應(yīng)用場(chǎng)合25211.2.5信號(hào)量應(yīng)用示例25311.3互斥量25611.3.1互斥量的概念及工作機(jī)制25611.3.2線程優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)與繼承25711.3.3死鎖25911.3.4RTThread互斥量控制塊25911.3.5互斥量管理API函數(shù)26011.3.6互斥量應(yīng)用場(chǎng)合26211.3.7互斥量應(yīng)用示例26311.4事件集26611.4.1事件集的概念及工作機(jī)制26611.4.2RTThread事件集控制塊26711.4.3事件集管理API函數(shù)26711.4.4事件集應(yīng)用示例27011.5郵箱27311.5.1郵箱的概念及工作機(jī)制27311.5.2RTThread郵箱控制塊27411.5.3郵箱管理API函數(shù)27511.5.4郵箱的典型用法27811.5.5郵箱應(yīng)用示例27911.6消息隊(duì)列28311.6.1消息隊(duì)列的概念及工作機(jī)制28311.6.2RTThread消息隊(duì)列控制塊28411.6.3消息隊(duì)列管理API函數(shù)28411.6.4消息隊(duì)列應(yīng)用示例289練習(xí)題292 第12章RTThread應(yīng)用實(shí)踐——步進(jìn)電機(jī)控制29412.1步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)29412.2步進(jìn)電機(jī)28BYJ4829412.2.1步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)介29412.2.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路29512.2.3步進(jìn)電機(jī)的控制原理29512.3步進(jìn)電機(jī)28BYJ48控制軟件設(shè)計(jì)29612.3.1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)29612.3.2按鍵控制電機(jī)設(shè)計(jì)30112.3.3數(shù)碼管顯示電機(jī)信息設(shè)計(jì)30312.3.4串口輸出電機(jī)信息設(shè)計(jì)30512.3.5蜂鳴器鳴響設(shè)計(jì)30612.3.6電機(jī)控制系統(tǒng)主函數(shù)30712.4步進(jìn)電機(jī)控制示例結(jié)果308練習(xí)題309 第13章嵌入式物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)戰(zhàn)31113.1TCP/IP協(xié)議簡(jiǎn)介31113.2簡(jiǎn)單的TCP/IP協(xié)議棧31213.3ENC28J60網(wǎng)卡移植31313.3.1初始化ENC28J6031413.3.2實(shí)現(xiàn)ENC28J60的操作函數(shù)31713.3.3接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包31813.3.4網(wǎng)卡移植測(cè)試32113.4TCP/IP協(xié)議棧分層實(shí)驗(yàn)32413.4.1ARP協(xié)議實(shí)驗(yàn)32413.4.2IP&ICMP協(xié)議實(shí)驗(yàn)33013.4.3UDP協(xié)議實(shí)驗(yàn)33613.4.4TCP協(xié)議實(shí)驗(yàn)33913.5嵌入式Web服務(wù)器34413.5.1HTTP協(xié)議簡(jiǎn)介34413.5.2Web服務(wù)器實(shí)驗(yàn)345練習(xí)題347

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