嵌入式技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)項目教程(STM32版)
定 價:59.8 元
- 作者:郭志勇
- 出版時間:2019/5/1
- ISBN:9787115508263
- 出 版 社:人民郵電出版社
- 中圖法分類:TP332
- 頁碼:310
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書基于ST公司的STM32芯片,包括8個項目、19個任務(wù),分別介紹LED控制設(shè)計與實現(xiàn)、跑馬燈控制設(shè)計與實現(xiàn)、數(shù)碼管顯示設(shè)計與實現(xiàn)、控鍵控制設(shè)計與實現(xiàn)、定時器應(yīng)用設(shè)計與實現(xiàn)、串行通信設(shè)計與實現(xiàn)、模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計與實現(xiàn)以及嵌入式智能車設(shè)計與實現(xiàn)等內(nèi)容,涵蓋了嵌入式系統(tǒng)的基本知識和嵌入式應(yīng)用開發(fā)的基本內(nèi)容。
本書引入Proteus仿真軟件,采用“任務(wù)驅(qū)動、做中學(xué)”的編寫思路,每個任務(wù)均將相關(guān)知識和職業(yè)崗位技能融合在一起,將知識、技能的學(xué)習(xí)結(jié)合任務(wù)完成過程來進(jìn)行。
本書可作為高等院校嵌入式技術(shù)與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等電子信息類專業(yè)嵌入式課程的教材,也可作為廣大智能電子產(chǎn)品制作愛好者的自學(xué)用書。
1、名師打造精品教材,提供與教材配套的微課資源和基于STM32的實訓(xùn)模塊。
2、采用“項目引入、任務(wù)驅(qū)動”的編寫思路,從職業(yè)崗位技能出發(fā),項目銜接緊湊且螺旋上升,成為知識點(diǎn)的有效支撐,逐漸深化知識點(diǎn)。
3、全新的仿真教學(xué)模式,可以作為技能大賽“嵌入式技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)”賽項訓(xùn)練教材。
郭志勇,教授,任職于安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與智能工程系,編寫過多本計算機(jī)教材。《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項目教程(C語言版)》前兩版被多所學(xué)校選用,銷量穩(wěn)定。
項目一 LED控制設(shè)計與實現(xiàn) 1
1.1 任務(wù)1 新建一個基于STM32固件庫的工程模板 1
1.1.1 新建基于STM32固件庫的Keil μVision4工程模板 1
1.1.2 認(rèn)識STM32固件庫 11
1.1.3 STM32固件庫關(guān)鍵子目錄和文件 12
1.2 任務(wù)2 點(diǎn)亮一個LED 15
1.2.1 用Proteus設(shè)計第 一個STM32的LED控制電路 15
1.2.2 開發(fā)第 一個基于工程模板的Keil μVision4工程 23
1.2.3 位操作 25
1.3 認(rèn)識Arm-STM32 26
1.3.1 嵌入式系統(tǒng) 26
1.3.2 Arm Cortex-M3處理器 28
1.3.3 STM32系列處理器 29
1.4 任務(wù)3 LED閃爍控制 31
1.4.1 LED閃爍控制設(shè)計與實現(xiàn) 31
1.4.2 extern 變量聲明 32
1.4.3 Keil μVision4文本美化 33
【技能訓(xùn)練1-1】音頻產(chǎn)生器 35
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 36
問題與討論 38
項目二 跑馬燈控制設(shè)計與實現(xiàn) 39
2.1 任務(wù)4 LED循環(huán)點(diǎn)亮控制 39
2.1.1 認(rèn)識STM32的I/O口 39
2.1.2 STM32的GPIO初始化和輸入輸出庫函數(shù) 45
2.1.3 LED循環(huán)點(diǎn)亮控制設(shè)計 47
【技能訓(xùn)練2-1】GPIO_SetBits ()和GPIO_ResetBits ()函數(shù)應(yīng)用 49
2.2 Cortex-M3的編程模式 50
2.2.1 Cortex-M3工作模式及狀態(tài) 50
2.2.2 Cortex-M3寄存器組 51
2.2.3 Cortex-M3特殊功能寄存器組 54
2.3 任務(wù)5 跑馬燈設(shè)計與實現(xiàn) 56
2.3.1 跑馬燈電路設(shè)計 56
2.3.2 跑馬燈程序設(shè)計、運(yùn)行與調(diào)試 57
2.3.3 C語言中的預(yù)處理 59
2.3.4 結(jié)構(gòu)體 61
【技能訓(xùn)練2-2】結(jié)構(gòu)體應(yīng)用——GPIO端口初始化 62
2.4 STM32結(jié)構(gòu) 63
2.4.1 Cortex-M3處理器結(jié)構(gòu) 63
2.4.2 STM32系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 65
2.4.3 STM32時鐘配置 67
【技能訓(xùn)練2-3】基于寄存器的跑馬燈設(shè)計 72
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 73
問題與討論 75
項目三 數(shù)碼管顯示設(shè)計與實現(xiàn) 76
3.1 任務(wù)6 數(shù)碼管靜態(tài)顯示設(shè)計與實現(xiàn) 76
3.1.1 認(rèn)識數(shù)碼管 76
3.1.2 數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路設(shè)計 78
3.1.3 數(shù)碼管靜態(tài)顯示程序設(shè)計 79
【技能訓(xùn)練3-1】共陽極LED數(shù)碼管應(yīng)用 81
3.2 STM32存儲器映射 83
3.2.1 認(rèn)識Cortex-M3存儲器 83
3.2.2 Cortex-M3存儲器映射 84
3.2.3 STM32存儲器映射 86
【技能訓(xùn)練3-2】編寫外部設(shè)備文件 89
3.3 任務(wù)7 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示設(shè)計與實現(xiàn) 91
3.3.1 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示電路設(shè)計 92
3.3.2 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示程序設(shè)計、運(yùn)行與調(diào)試 92
3.3.3 Keil μVision4代碼編輯 94
3.4 I/O口的位操作與實現(xiàn) 99
3.4.1 位帶區(qū)與位帶別名區(qū) 99
3.4.2 位帶操作 100
3.4.3 I/O口位帶操作的宏定義 102
3.4.4 I/O口的位操作實現(xiàn) 105
【技能訓(xùn)練3-3】I/O口的位操作應(yīng)用 106
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 107
問題與討論 108
項目四 按鍵控制設(shè)計與實現(xiàn) 109
4.1 任務(wù)8 按鍵控制LED設(shè)計與實現(xiàn) 109
4.1.1 認(rèn)識嵌入式應(yīng)用技術(shù)與開發(fā)的核心板 109
4.1.2 按鍵控制LED電路設(shè)計 110
4.1.3 按鍵控制LED程序設(shè)計 113
4.1.4 按鍵控制LED運(yùn)行與調(diào)試 118
【技能訓(xùn)練4-1】一鍵多功能按鍵識別設(shè)計與實現(xiàn) 120
4.2 GPIO和AFIO寄存器地址映射 122
4.2.1 GPIO寄存器地址映射 122
4.2.2 端口復(fù)用使用 125
4.2.3 端口復(fù)用重映射 126
【技能訓(xùn)練4-2】串口1(USART1)重映射實現(xiàn) 129
4.3 任務(wù)9 中斷方式的按鍵控制設(shè)計與實現(xiàn) 130
4.3.1 STM32中斷 130
4.3.2 STM32外部中斷編程 134
4.3.3 中斷方式的按鍵控制程序設(shè)計 137
4.3.4 中斷方式的按鍵控制工程搭建、編譯與調(diào)試 141
【技能訓(xùn)練4-3】中斷方式的聲光報警器 141
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 144
問題與討論 145
項目五 定時器應(yīng)用設(shè)計與實現(xiàn) 146
5.1 任務(wù)10 基于SysTick定時器的1秒延時設(shè)計與實現(xiàn) 146
5.1.1 SysTick定時器 146
5.1.2 庫函數(shù)中的SysTick相關(guān)函數(shù) 149
5.1.3 SysTick的關(guān)鍵函數(shù)編寫 151
5.1.4 基于SysTick定時器的1秒延時設(shè)計與實現(xiàn) 153
5.2 任務(wù)11 STM32定時器的定時設(shè)計與實現(xiàn) 156
5.2.1 認(rèn)識STM32定時器 156
5.2.2 STM32定時器與定時相關(guān)的寄存器 157
5.2.3 STM32定時器相關(guān)的庫函數(shù) 162
5.2.4 STM32定時器的定時設(shè)計 165
【技能訓(xùn)練5-1】基于寄存器的STM32定時器定時設(shè)計與實現(xiàn) 167
5.3 任務(wù)12 PWM輸出控制電機(jī) 169
5.3.1 STM32的PWM輸出相關(guān)寄存器 169
5.3.2 STM32的PWM輸出編程思路 172
5.3.3 STM32的PWM輸出相關(guān)庫函數(shù) 174
5.3.4 PWM輸出控制電機(jī)設(shè)計 177
【技能訓(xùn)練5-2】基于寄存器的PWM輸出控制電機(jī)設(shè)計與實現(xiàn) 180
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 181
問題與討論 183
項目六 串行通信設(shè)計與實現(xiàn) 184
6.1 STM32的串行通信 184
6.1.1 串行通信基本知識 184
6.1.2 認(rèn)識STM32的USART串口 186
6.1.3 STM32串口的相關(guān)寄存器 187
6.2 任務(wù)13 USART串口通信設(shè)計 190
6.2.1 STM32串口的相關(guān)函數(shù) 190
6.2.2 STM32的USART1串口通信設(shè)計 194
6.2.3 STM32串行通信設(shè)計與調(diào)試 198
【技能訓(xùn)練6-1】基于寄存器的STM32串行通信設(shè)計 198
6.3 任務(wù)14 STM32串口無線傳輸設(shè)計與實現(xiàn) 202
6.3.1 基于Wi-Fi的STM32串口無線傳輸電路設(shè)計 202
6.3.2 基于ZigBee的STM32串口無線傳輸電路設(shè)計 204
6.3.3 嵌入式智能車通信協(xié)議 205
6.3.4 基于寄存器的STM32串口無線傳輸程序設(shè)計 207
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 214
問題與討論 215
項目七 模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計與實現(xiàn) 216
7.1 STM32的模數(shù)轉(zhuǎn)換 216
7.1.1 STM32的模數(shù)轉(zhuǎn)換簡介 216
7.1.2 ADC相關(guān)的寄存器 218
7.2 任務(wù)15 基于寄存器的STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計 223
7.2.1 STM32的ADC設(shè)置 223
7.2.2 基于寄存器的STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計 225
7.2.3 基于寄存器的STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換運(yùn)行與調(diào)試 233
7.3 任務(wù)16 基于庫函數(shù)的STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計 234
7.3.1 ADC相關(guān)的庫函數(shù) 234
7.3.2 基于庫函數(shù)的STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 235
7.3.3 基于庫函數(shù)的STM32模數(shù)轉(zhuǎn)換運(yùn)行與調(diào)試 236
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 237
問題與討論 238
項目八 嵌入式智能車設(shè)計與實現(xiàn) 239
8.1 嵌入式智能車 239
8.1.1 認(rèn)識嵌入式智能車 239
8.1.2 嵌入式智能車任務(wù)板 241
8.1.3 嵌入式智能車循跡板 246
8.2 任務(wù)17 嵌入式智能車巡航控制設(shè)計 248
8.2.1 嵌入式智能車電機(jī)驅(qū)動電路 249
8.2.2 電機(jī)正反轉(zhuǎn)和速度控制程序設(shè)計 252
8.2.3 嵌入式智能車停止、前進(jìn)和后退程序設(shè)計 256
8.2.4 嵌入式智能車循跡、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)程序設(shè)計 260
【技能訓(xùn)練8-1】嵌入式智能車巡航控制 268
8.3 任務(wù)18 嵌入式智能車標(biāo)志物控制設(shè)計 270
8.3.1 道閘標(biāo)志物控制設(shè)計 270
8.3.2 LED顯示標(biāo)志物控制設(shè)計 271
8.3.3 基于紅外線的標(biāo)志物控制設(shè)計 274
8.3.4 智能路燈控制設(shè)計 278
8.3.5 超聲波測距設(shè)計 285
8.3.6 雙色燈控制程序設(shè)計 288
【技能訓(xùn)練8-2】嵌入式智能車標(biāo)志物控制 289
8.4 任務(wù)19 嵌入式智能車綜合控制設(shè)計 292
8.4.1 語音播報標(biāo)志物控制設(shè)計 293
8.4.2 嵌入式智能車控制運(yùn)輸車標(biāo)志物設(shè)計 296
8.4.3 編寫嵌入式智能車的任務(wù)文件 297
8.4.4 編寫嵌入式智能車的主文件 303
8.4.5 嵌入式智能車綜合控制工程搭建、編譯、運(yùn)行與調(diào)試 306
8.4.6 嵌入式智能車綜合控制設(shè)計經(jīng)驗和技巧 307
關(guān)鍵知識點(diǎn)小結(jié) 308
問題與討論 309
參考文獻(xiàn) 310