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嵌入式系統設計與全案例實踐

  • 作者：編者:李正軍//李瀟然|責編:李馨馨//楊曉花
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111744474
  • 出版日期：2024/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：349
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以基於ARM的STM32微控制器的基本概念、基本原理為主線，詳細闡述了STM32的學習方法與應用系統開發技術。本書在內容組織和框架設計上具有兩個鮮明的特點，即全案例和基於學習者學習需求。從學習者的角度，精心組織每個章節的內容體系，並給出各個外設模塊的硬體設計和軟體設計實例，其代碼均在開發板上調試通過，可通過TFT LCD或串口調試助手查看調試結果，可以很好地鍛煉學生的硬體理解能力和軟體編程能力，培養舉一反三的能力。
    本書可作為檢測、自動控制等領域嵌入式系統開發工程技術人員的參考用書，也可作為高等院校自動化、機器人、自動檢測、機電一體化、人工智慧、電子與電氣工程、電腦應用、信息工程、物聯網等相關專業的本科、專科學生及研究生的教材。
作者介紹
編者:李正軍//李瀟然|責編:李馨馨//楊曉花
    李正軍，山東大學教授，碩士研究生導師。1984年畢業於山東大學數學系，同年留山東大學數學系任教；先後擔任「211工程」重點建設項目「現場匯流排技術實驗室」負責人、控制科學與工程學院「微機原理」課程負責人，並獲山東大學優秀教師榮譽稱號。擔任中國電氣工業協會設備網現場匯流排分會理事、中華人民共和國機械行業標準《低壓電氣通信規約》審稿人，全國電器設備網路通信介面標準化委員會委員。發表科研與教學論文50余篇，出版著作15部。承擔省部級與企業科研課題30余項，主要研究方向包括嵌入式系統、電腦控制技術、現場匯流排應用技術、電力電子技術等，
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  嵌入式系統
    1.1.1  嵌入式系統概述
    1.1.2  嵌入式系統和通用電腦系統的比較
    1.1.3  嵌入式系統的特點
  1.2  嵌入式系統的組成
  1.3  嵌入式系統的軟體
    1.3.1  無操作系統的嵌入式軟體
    1.3.2  帶操作系統的嵌入式軟體
    1.3.3  嵌入式操作系統的分類
    1.3.4  嵌入式實時操作系統的功能
    1.3.5  典型嵌入式操作系統
    1.3.6  軟體架構選擇建議
  1.4  嵌入式系統的分類
    1.4.1  按應用對象的分類
    1.4.2  按功能和性能的分類
    1.4.3  按結構複雜度的分類
  1.5  嵌入式系統的應用領域
  1.6  嵌入式微處理器的分類
    1.6.1  嵌入式微處理器
    1.6.2  嵌入式微控制器
    1.6.3  嵌入式DSP
    1.6.4  嵌入式SoC
第2章  STM32嵌入式微控制器與最小系統設計
  2.1  STM32微控制器概述
    2.1.1  STM32 微控制器產品線
    2.1.2  STM32微控制器的命名規則
    2.1.3  STM32微控制器的選型
  2.2  STM32F1系列產品系統架構和STM32F103ZET6內部架構
    2.2.1  STM32F1系列產品系統架構
    2.2.2  STM32F103ZET6內部架構
  2.3  STM32F103ZET6的存儲器映像
    2.3.1  STM32F103ZET6內置外設的地址範圍
    2.3.2  嵌入式SRAM
    2.3.3  嵌入式Flash
  2.4  STM32F103ZET6的時鐘結構
  2.5  STM32F103VET6的引腳
  2.6  STM32F103VET6 最小系統設計
  2.7  學習STM32的方法
第3章  嵌入式開發環境的搭建
  3.1  Keil MDK5安裝配置
    3.1.1  Keil MDK簡介
    3.1.2  MDK下載
    3.1.3  MDK安裝
    3.1.4  安裝庫文件
  3.2  Keil MDK下新工程的創建
    3.2.1  建立文件夾
    3.2.2  打開Keil μVision
    3.2.3  新建工程

  3.3  J-Link驅動安裝
    3.3.1  J-Link簡介
    3.3.2  J-Link驅動安裝
  3.4  Keil MDK5調試方法
    3.4.1  進入調試模式
    3.4.2  調試界面介紹
    3.4.3  變數查詢功能
    3.4.4  斷點功能
    3.4.5  結束調試模式
  3.5  STM32F103開發板的選擇
  3.6  STM32模擬器的選擇
第4章  STM32通用輸入/輸出介面及其應用
  4.1  STM32通用輸入/輸出介面概述
  4.2  STM32的GPIO功能
    4.2.1  普通I/O功能
    4.2.2  單獨的位設置或位清除
    4.2.3  外部中斷/喚醒線
    4.2.4  復用功能（AF）
    4.2.5  軟體重新映射I/O復用功能
    4.2.6  GPIO鎖定機制
    4.2.7  輸入配置
    4.2.8  輸出配置
    4.2.9  復用功能配置
    4.2.10  模擬輸入配置
  4.3  STM32的GPIO常用庫函數
  4.4  STM32的GPIO使用流程
    4.4.1  普通GPIO配置
    4.4.2  復用功能I/O配置
  4.5  STM32的GPIO按鍵輸入應用實例
    4.5.1  按鍵輸入硬體設計
    4.5.2  按鍵輸入軟體設計
  4.6  STM32的GPIO LED輸出應用實例
    4.6.1  LED輸出硬體設計
    4.6.2  LED輸出軟體設計
第5章  STM32中斷系統與按鍵中斷設計實例
  5.1  中斷的基本概念
    5.1.1  中斷的定義
    5.1.2  中斷的應用
    5.1.3  中斷源與中斷屏蔽
    5.1.4  中斷處理過程
    5.1.5  中斷優先順序與中斷嵌套
  5.2  STM32F103中斷系統
    5.2.1  嵌套向量中斷控制器
    5.2.2  STM32F103中斷優先順序
    5.2.3  STM32F103中斷向量表
    5.2.4  STM32F103中斷服務函數
  5.3  STM32F103外部中斷/事件控制器
    5.3.1  STM32F103 EXTI內部結構
    5.3.2  STM32F103 EXTI工作原理
    5.3.3  STM32F103 EXTI主要特性

  5.4  STM32F10x的中斷系統庫函數
  5.5  STM32外部中斷設計流程
    5.5.1  NVIC 設置
    5.5.2  中斷埠配置
    5.5.3  中斷處理
  5.6  STM32的外部中斷設計實例
    5.6.1  STM32的外部中斷硬體設計
    5.6.2  STM32的外部中斷軟體設計
第6章  STM32定時器系統與PWM
  6.1  STM32F103定時器概述
  6.2  STM32基本定時器
    6.2.1  基本定時器簡介
    6.2.2  基本定時器的主要功能
    6.2.3  基本定時器的功能描述
  6.3  STM32通用定時器
    6.3.1  通用定時器簡介
    6.3.2  通用定時器的主要功能
    6.3.3  通用定時器的功能描述
    6.3.4  通用定時器的工作模式
  6.4  STM32高級控制定時器
    6.4.1  高級控制定時器簡介
    6.4.2  高級控制定時器的主要功能
    6.4.3  高級控制定時器的結構
  6.5  STM32定時器庫函數
  6.6  STM32定時器應用實例
    6.6.1  STM32的通用定時器配置流程
    6.6.2  STM32的定時器應用硬體設計
    6.6.3  STM32的定時器應用軟體設計
  6.7  STM32 PWM輸出應用實例
    6.7.1  PWM輸出硬體設計
    6.7.2  PWM輸出軟體設計
  6.8  看門狗定時器
    6.8.1  看門狗應用介紹
    6.8.2  獨立看門狗
    6.8.3  窗口看門狗
    6.8.4  看門狗操作相關的庫函數
    6.8.5  獨立看門狗程序設計
    6.8.6  窗口看門狗程序設計
第7章  STM32 USART及其應用
  7.1  STM32的USART工作原理
    7.1.1  USART介紹
    7.1.2  USART的主要功能
    7.1.3  USART的功能描述
  7.2  STM32的USART庫函數
  7.3  STM32的USART串列通信應用實例
    7.3.1  STM32的USART基本配置流程
    7.3.2  STM32的USART串列通信應用硬體設計
    7.3.3  STM32的USART串列通信應用軟體設計
第8章  STM32 SPI與鐵電存儲器介面應用實例
  8.1  STM32的SPI通信原理

    8.1.1  SPI概述
    8.1.2  SPI互連
  8.2  STM32F103的SPI工作原理
    8.2.1  SPI的主要功能
    8.2.2  SPI的內部結構
    8.2.3  時鐘信號的相位和極性
    8.2.4  數據幀格式
    8.2.5  配置SPI為主模式
  8.3  STM32的SPI庫函數
  8.4  STM32的SPI串列匯流排應用實例
    8.4.1  STM32的SPI配置流程
    8.4.2  SPI與MB85RS16鐵電存儲器介面的硬體設計
    8.4.3  SPI與MB85RS16鐵電存儲器介面的軟體設計
第9章  STM32 I2C與日曆時鐘介面應用實例
  9.1  STM32的I2C通信原理
    9.1.1  I2C匯流排概述
    9.1.2  I2C匯流排的數據傳送
  9.2  STM32F103的I2C介面
    9.2.1  STM32F103的I2C主要功能
    9.2.2  STM32F103的I2C內部結構
  9.3  STM32F103的I2C庫函數
  9.4  STM32的I2C控制器應用實例
    9.4.1  STM32的I2C配置流程
    9.4.2  I2C與日曆時鐘PCF2129介面的硬體設計
    9.4.3  I2C與日曆時鐘PCF2129介面的軟體設計
第10章  STM32模-數轉換器（ADC）及其應用
  10.1  STM32F103ZET6集成的ADC模塊
    10.1.1  STM32的ADC的主要功能
    10.1.2  STM32的ADC模塊結構
    10.1.3  STM32的ADC配置
    10.1.4  STM32的ADC應用特徵
  10.2  STM32的ADC庫函數
  10.3  STM32的ADC應用實例
    10.3.1  STM32的ADC配置流程
    10.3.2  STM32的ADC應用硬體設計
    10.3.3  STM32的ADC應用軟體設計
第11章  STM32 DMA及其應用
  11.1  STM32 DMA的基本概念
  11.2  STM32 DMA的結構和主要功能
  11.3  STM32 DMA的功能描述
    11.3.1  DMA處理
    11.3.2  仲裁器
    11.3.3  DMA通道
    11.3.4  DMA中斷
  11.4  STM32的DMA庫函數
  11.5  STM32的DMA應用實例
    11.5.1  STM32的DMA配置流程
    11.5.2  STM32的DMA應用硬體設計
    11.5.3  STM32的DMA應用軟體設計
第12章  STM32 CAN匯流排系統設計

  12.1  CAN的特點
  12.2  STM32的CAN匯流排概述
    12.2.1  bxCAN的主要特點
    12.2.2  CAN物理層特性
    12.2.3  CAN的位時序
    12.2.4  STM32的CAN控制器
    12.2.5  STM32的CAN過濾器
  12.3  STM32的bxCAN工作模式
    12.3.1  初始化模式
    12.3.2  正常模式
    12.3.3  睡眠模式（低功耗）
  12.4  STM32的bxCAN測試模式
    12.4.1  靜默模式
    12.4.2  環回模式
  12.5  STM32的bxCAN功能描述
    12.5.1  CAN發送流程
    12.5.2  CAN接收流程
    12.5.3  STM32的CAN位時間特性
  12.6  STM32的CAN匯流排操作
  12.7  STM32的CAN通信應用實例
    12.7.1  STM32的CAN通信應用硬體設計
    12.7.2  STM32的CAN通信應用軟體設計
第13章  人機介面和DGUS屏的應用開發
  13.1  獨立式鍵盤介面設計
    13.1.1  鍵盤的特點及確認
    13.1.2  獨立式按鍵擴展實例
  13.2  矩陣式鍵盤介面設計
    13.2.1  矩陣式鍵盤工作原理
    13.2.2  按鍵的識別方法
    13.2.3  鍵盤的編碼
  13.3  LED顯示器介面設計
    13.3.1  LED顯示器的結構
    13.3.2  LED顯示器的掃描方式
  13.4  DGUS彩色液晶顯示屏的開發
    13.4.1  屏存儲空間
    13.4.2  硬體配置文件
    13.4.3  DGUS組態軟體安裝
    13.4.4  軟體使用說明
    13.4.5  工程下載
    13.4.6  DGUS彩色液晶顯示屏顯示變數配置方法及其指令詳解
第14章  旋轉編碼器的設計
  14.1  旋轉編碼器的介面設計
    14.1.1  旋轉編碼器的工作原理
    14.1.2  旋轉編碼器的介面電路設計
    14.1.3  旋轉編碼器的時序分析
  14.2  呼吸機按鍵與旋轉編碼器程序結構
  14.3  按鍵掃描與旋轉編碼器中斷檢測程序
    14.3.1  KEY1與KEY5的按鍵掃描程序
    14.3.2  KEY2與KEY3的中斷檢測程序
  14.4  鍵值存取程序

    14.4.1  環形FIFO鍵值緩衝區
    14.4.2  鍵值存取程序
第15章  CAN通信轉換器的設計
  15.1  CAN 匯流排收發器
    15.1.1  PCA82C250/251CAN匯流排收發器
    15.1.2  TJA1051 CAN匯流排收發器
  15.2  CAN通信轉換器概述
  15.3  CAN通信轉換器微控制器主電路的設計
  15.4  CAN通信轉換器UART驅動電路的設計
  15.5  CAN通信轉換器CAN匯流排隔離驅動電路的設計
  15.6  CAN通信轉換器USB介面電路的設計
  15.7  CAN通信轉換器的程序設計
第16章  電力網路儀錶設計實例
  16.1  PMM2000系列電力網路儀錶概述
  16.2  PMM2000系列電力網路儀錶的硬體設計
    16.2.1  主板的硬體電路設計
    16.2.2  電壓輸入電路的硬體設計
    16.2.3  電流輸入電路的硬體設計
    16.2.4  RS485通信電路的硬體設計
    16.2.5  4?20mA模擬信號輸出的硬體電路設計
  16.3  周期和頻率測量
  16.4  STM32F103VBT6初始化程序
    16.4.1  NVIC中斷初始化程序
    16.4.2  GPIO初始化程序
    16.4.3  ADC初始化程序
    16.4.4  DMA初始化程序
    16.4.5  定時器初始化程序
  16.5  PMM2000系列電力網路儀錶的演算法
  16.6  LED數碼管動態顯示程序設計
    16.6.1  LED數碼管段碼表
    16.6.2  LED指示燈狀態編碼表
    16.6.3  1ms系統滴答定時器中斷服務程序
  16.7  PMM2000系列電力網路儀錶在數字化變電站中的應用
    16.7.1  應用領域
    16.7.2  iMeaCon數字化變電站後台電腦監控網路系統
第17章  嵌入式控制系統設計
  17.1  嵌入式控制系統的結構
  17.2  嵌入式控制系統軟體概述
    17.2.1  嵌入式控制系統應用軟體的分層結構
    17.2.2  嵌入式控制系統軟體的設計策略
    17.2.3  嵌入式控制系統軟體的功能和性能指標
  17.3  8通道模擬量輸入智能測控模塊（8AI）的設計
    17.3.1  8通道模擬量輸入智能測控模塊的功能概述
    17.3.2  智能測控模塊微控制器主電路設計
    17.3.3  8AI模擬量輸入模塊A/D採樣電路設計
    17.3.4  8AI模擬量輸入模塊切換電路設計
    17.3.5  8AI模擬量輸入模塊電源電路設計
  17.4  8通道熱電偶輸入智能測控模塊（8TC）的設計
    17.4.1  8通道熱電偶輸入智能測控模塊的功能概述
    17.4.2  8TC熱電偶輸入模塊A/D採樣電路設計

    17.4.3  8TC熱電偶輸入模塊通道切換電路設計
    17.4.4  熱電偶冷端補償電路設計
  17.5  4通道熱電阻輸入智能測控模塊（4RTD）的設計
    17.5.1  4通道熱電阻輸入智能測控模塊的功能概述
    17.5.2  4RTD熱電阻輸入模塊A/D採樣電路設計
    17.5.3  4RTD熱電阻輸入模塊通道切換電路設計
  17.6  4通道模擬量輸出智能測控模塊（4AO）的設計
    17.6.1  4通道模擬量輸出智能測控模塊的功能概述
    17.6.2  4AO模擬量輸出模塊D-A轉換電路設計
    17.6.3  4AO模擬量輸出模塊V-I轉換電路設計
  17.7  8通道數字量輸入智能測控模塊（8DI）的設計
    17.7.1  8通道數字量輸入智能測控模塊的功能概述
    17.7.2  8DI數字量輸入模塊檢測電路設計
  17.8  8通道數字量輸出智能測控模塊（8DO）的設計
    17.8.1  8通道數字量輸出智能測控模塊的功能概述
    17.8.2  8DO數字量輸出模塊集電極開路輸出電路設計
  17.9  嵌入式控制系統的軟體平台
    17.9.1  軟體平台的選擇
    17.9.2  μC/OS-Ⅱ內核調度基本原理
參考文獻

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