基礎(chǔ)篇



第　1章 專題1嵌入式系統(tǒng)概述　2

1.1　從單片機(jī)到嵌入式系統(tǒng)　2

1.2　精簡指令集計算機(jī)與復(fù)雜指令集計算機(jī)　3

1.3　普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)　3

1.4　Arm公司及其微處理器　4

1.5　Arm Cortex系列處理器　5

1.6　STM32F103系列微控制器　8

第　2章 專題2實訓(xùn)項目使用的軟硬件平臺　11

2.1　實訓(xùn)項目使用的軟件集成開發(fā)環(huán)境　11

2.2　實訓(xùn)項目使用的仿真器　13

2.2.1　仿真器分類　13

2.2.2　JTAG和SWD接口　13

2.3　實訓(xùn)項目使用的目標(biāo)板　15

2.4　實訓(xùn)項目使用的帆板角度測量與控制裝置　15

第3章　專題3CMSIS與STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫　17

3.1　Arm Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn)CMSIS　17

3.2　關(guān)于STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫　18

3.3　STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫的命名規(guī)則　23

第4章　專題4STM32嵌入式C語言編程的特點(diǎn)　26

4.1　宏指令的使用及其意義　26

4.2　STM32嵌入式C語言編程中幾個重要關(guān)鍵字　28

4.3　STM32嵌入式C語言編程的基本數(shù)據(jù)類型　30

4.4　結(jié)構(gòu)體與指針　32

4.5　枚舉　33

4.6　C語言編程的代碼格式　34

第5章　專題5STM32F10x微控制器的系統(tǒng)時鐘　36

5.1　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時鐘的基本結(jié)構(gòu)　36

5.2　STM32F10x微控制器的時鐘源與配置路徑　37

5.3　STM32F10x微控制器的總線時鐘　40

5.4　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時鐘與外設(shè)時鐘的配置方法　40

5.4.1　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時鐘的配置函數(shù)　40

5.4.2　STM32F10x微控制器外設(shè)時鐘的控制　41

第6章　專題6彩色LCD顯示　42

6.1　彩色LCD顯示與控制的基本原理　42

6.2　彩色LCD顯示器的圖形顯示方法　43

6.3　彩色圖片轉(zhuǎn)換成C語言數(shù)組文件的方法　44

第7章　專題7字符編碼與顯示字庫　46

7.1　ASCII編碼　46

7.2　漢字字符編碼　51

7.3　字符在彩色LCD屏幕上的顯示　52

7.4　顯示字庫與字符編碼的關(guān)系　54



應(yīng)用篇



第8章　實訓(xùn)項目1LED閃爍　58

8.1　相關(guān)知識　58

8.2　項目實施　59

8.2.1　在MDK開發(fā)環(huán)境中新建項目　59

8.2.2　MDK工程項目配置　62

8.2.3　編譯并下載運(yùn)行　66

第9章　實訓(xùn)項目2按鍵控制LED亮滅　67

9.1　相關(guān)知識　67

9.1.1　STM32F103微控制器通用輸入/輸出端口GPIO的基本結(jié)構(gòu)　67

9.1.2　GPIO的工作模式　68

9.1.3　GPIO端口編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　69

9.2　項目實施　70

9.2.1　硬件電路實現(xiàn)　70

9.2.2　程序設(shè)計思路　70

9.2.3　程序代碼分析　71

9.3　拓展項目按鍵控制LED閃爍頻率　75

9.3.1　項目內(nèi)容　75

9.3.2　項目提示　75

第　10章 實訓(xùn)項目3按鍵控制LED閃爍頻率（外部中斷）　76

10.1　相關(guān)知識　76

10.1.1　STM32F103微控制器的中斷系統(tǒng)　76

10.1.2　STM32F103微控制器的外部中斷　80

10.1.3　外部中斷編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　81

10.2　項目實施　81

10.2.1　硬件電路設(shè)計　81

10.2.2　程序設(shè)計思路　82

10.2.3　程序代碼分析　82

10.3　拓展項目LED顯示與按鍵動作的同步　88

10.3.1　項目內(nèi)容　88

10.3.2　項目提示　88

第　11章 實訓(xùn)項目4彩色LCD顯示圖片與文字　89

11.1　相關(guān)知識　89

11.1.1　STM32F103微控制器的FSMC　89

11.1.2　FSMC編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　92

11.1.3　彩色LCD的驅(qū)動　92

11.2　項目實施　93

11.2.1　硬件電路設(shè)計　93

11.2.2　程序代碼分析　93

11.3　拓展項目按鍵控制字符串移動　98

11.3.1　項目內(nèi)容　98

11.3.2　項目提示　98

第　12章 實訓(xùn)項目5按鍵控制LED閃爍頻率（定時器中斷）　99

12.1　相關(guān)知識　99

12.1.1　STM32F103微控制器的定時器資源　99

12.1.2　STM32F103微控制器的通用定時器　100

12.1.3　通用定時器編程涉及的STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　101

12.2　項目實施　101

12.2.1　硬件電路實現(xiàn)　101

12.2.2　程序設(shè)計思路　101

12.2.3　程序代碼分析　102

12.3　拓展項目LED1呼吸燈（定時器中斷）　107

12.3.1　項目內(nèi)容　107

12.3.2　項目提示　107

第　13章 實訓(xùn)項目6風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的PWM控制　108

13.1　相關(guān)知識　108

13.1.1　脈沖寬度調(diào)制的基本原理　108

13.1.2　四線制直流風(fēng)扇的控制方法　108

13.1.3　STM32通用定時器的PWM　109

13.1.4　STM32引腳的重映射　110

13.1.5　通用定時器PWM輸出編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　110

13.2　項目實施　110

13.2.1　硬件電路設(shè)計　110

13.2.2　程序設(shè)計思路　111

13.2.3　程序代碼分析　111

第　14章 實訓(xùn)項目7帆板角度與芯片溫度檢測　116

14.1　相關(guān)知識　116

14.1.1　電阻式角度傳感器的原理　116

14.1.2　模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的過程　116

14.1.3　模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標(biāo)　118

14.1.4　逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器　118

14.1.5　STM32微控制器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC　120

14.1.6　ADC編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　121

14.2　項目實施　122

14.2.1　硬件電路設(shè)計　122

14.2.2　程序設(shè)計思路　122

14.2.3　程序代碼分析　123

14.3　拓展項目利用規(guī)則通道檢測芯片溫度與內(nèi)部參考電壓　129

14.3.1　項目要求　129

14.3.2　項目提示　129

第　15章 實訓(xùn)項目8帆板角度與芯片溫度檢測（DMA方式）　130

15.1　相關(guān)知識　130

15.1.1　DMA的基本概念　130

15.1.2　STM32F103ZE微控制器的DMA　131

15.1.3　DMA編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫函數(shù)　134

15.2　項目實施　135

15.2.1　硬件電路設(shè)計　135

15.2.2　程序設(shè)計思路　135

15.2.3　程序代碼分析　135

15.3　拓展項目存儲器到存儲器（M2M）數(shù)據(jù)傳輸　140

15.3.1　項目內(nèi)容　140

15.3.2　項目提示　140

第　16章 實訓(xùn)項目9串行通信控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速并獲取帆板角度　142

16.1　相關(guān)知識　142

16.1.1　異步串行通信　142

16.1.2　STM32的通用同步/異步收發(fā)器（USART）　143

16.1.3　STM32的USART編程涉及的標(biāo)準(zhǔn)

　外設(shè)庫函數(shù)　144

16.2　項目實施　144

16.2.1　硬件電路設(shè)計　144

16.2.2　程序設(shè)計思路　145

16.2.3　串行通信協(xié)議　145

16.2.4　程序代碼分析　146

16.2.5　使用串口調(diào)試助手進(jìn)行操作　151

16.3　拓展項目串口采用DMA方式發(fā)送字符　152

16.3.1　項目要求　152

16.3.2　項目提示　152

第　17章 實訓(xùn)項目10Wi-Fi控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速并獲取帆板角度　154

17.1　相關(guān)知識　154

17.1.1　ISO/OSI參考模型與TCP/IP協(xié)議　154

17.1.2　TCP/IP相關(guān)知識點(diǎn)　155

17.1.3　Wi-Fi及其三種工作模式　156

17.1.4　Wi-Fi模塊ESP8266　156

17.1.5　ESP8266模塊的控制指令　157

17.2　項目實施　158

17.2.1　硬件電路設(shè)計　158

17.2.2　程序設(shè)計思路　159

17.2.3　程序代碼分析　159

17.2.4　使用手機(jī)端網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手App進(jìn)行遙控操作　167

第　18章 實訓(xùn)項目11基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)云平臺溫度檢測　169

18.1　相關(guān)知識　169

18.1.1　云服務(wù)及其分類　169

18.1.2　物聯(lián)網(wǎng)云平臺　171

18.1.3　中國移動物聯(lián)網(wǎng)云平臺OneNET　171

18.1.4　數(shù)據(jù)傳輸過程　172

18.1.5　本項目使用的ESP8266模塊控制指令　174

18.2　項目實施　175

18.2.1　在OneNET云平臺上搭建設(shè)備和應(yīng)用　175

18.2.2　程序設(shè)計思路　184

18.2.3　程序代碼分析　184

18.2.4　在桌面端或手機(jī)端觀察云平臺的溫度數(shù)據(jù)　189