STM32嵌入式原理及應用

目錄Contents

 

 

第1章STM32微控制器1

1.1STM32微控制器3

1.1.1CortexM3的MCU3

1.1.2CortexM3的主要優勢3

1.1.3CortexM3系列4

1.2STM32系統架構及命名規則5

1.2.1STM32系統架構5

1.2.2STM32命名規則6

1.3STM32的應用領域8

練習與拓展9

第2章STM32硬件開發平臺11

2.1STM32F103最小系統板13

2.2I/O擴展模塊18

練習與拓展21

第3章開發環境搭建與工程模板創建23

3.1STM32固件庫概述25

3.2MDK軟件及支持包安裝28

3.2.1MDK軟件安裝28

3.2.2支持包安裝31

3.3CH340驅動安裝33

3.4程序下載方法1: ISP串口程序下載34

3.4.1ISP串口程序下載硬件連接34

3.4.2下載工具FlyMcu配置35

3.5程序下載方法2: STLINK程序下載37

3.5.1STLINK V2的硬件連接38

3.5.2STLINK驅動的安裝38STM32嵌入式原理及應用——基於STM32F103微控制器的進階式項目實戰3.5.3STLINK固件升級39

3.5.4MDK軟件上配置STLINK40

3.6基礎項目實踐44

3.6.1項目1: 新建基於庫函數的MDK5模板44

3.6.2項目考核評價表65

練習與拓展66

第4章STM32 GPIO原理與項目實踐69

4.1GPIO概述71

4.2GPIO工作模式與輸出速度71

4.2.1GPIO工作模式71

4.2.2GPIO輸出速度76

4.3STM32時鐘系統77

4.3.1時鐘源77

4.3.2外設及系統時鐘77

4.3.3APB2外設時鐘使能寄存器（RCC_APB2ENR）79

4.4STM32 GPIO相關配置寄存器80

4.5埠復用和重映射86

4.5.1埠復用功能86

4.5.2埠重映射87

4.6位操作88

4.6.1位操作基本原理88

4.6.2位帶操作定義90

4.7GPIO相關的庫函數91

4.8基本項目實踐95

4.8.1項目2: 基於庫函數操作的I/O口輸出控制LED燈閃爍95

4.8.2項目3: 基於寄存器的I/O口輸出控制LED燈閃爍106

4.8.3項目4: 基於位操作的I/O口輸出控制LED燈閃爍112

4.8.4項目考核評價表115

4.9拓展項目實踐116

4.9.1項目5: I/O口輸出控制LED流水燈116

4.9.2項目6: I/O口輸出控制蜂鳴器和LED亮滅120

4.9.3項目7: 單按鍵控制LED燈和蜂鳴器123

4.9.4項目8: I/O口輸入/輸出綜合項目127

4.9.5項目9: 數碼管顯示獨立式按鍵值134

4.9.6項目10: 數碼管顯示矩陣式鍵盤按鍵值140

練習與拓展147

第5章STM32中斷系統原理與項目實踐151

5.1中斷概述153

5.1.1中斷的概念153

5.1.2NVIC介紹153

5.2NVIC嵌套向量中斷控制器153

5.2.1STM32F103中斷向量表153

5.2.2NVIC中斷優先級分組156

5.2.3中斷優先級分組函數157

5.2.4搶占優先級和響應優先級158

5.2.5中斷設置相關寄存器158

5.2.6中斷優先級設置步驟160

5.3外部中斷/事件控制器160

5.3.1外部中斷/事件控制器結構161

5.3.2外部中斷/事件輸入線162

5.4STM32中斷相關庫函數164

5.4.1NVIC相關庫函數164

5.4.2EXTI相關庫函數169

5.4.3EXTI中斷線GPIO引腳映射庫函數172

5.5基本項目實踐172

5.5.1外部中斷的一般配置步驟172

5.5.2項目11: 按鍵中斷控制流水燈和蜂鳴器172

5.5.3項目考核評價表180

5.6拓展項目實踐180

5.6.1項目12: 三路搶答器180

5.6.2項目13: 七路醫院輸液呼叫器186

練習與拓展194

第6章STM32定時器原理與項目實踐197

6.1STM32F103定時器概述199

6.2基本定時器200

6.2.1基本定時器結構200

6.2.2基本定時器的計數模式203

6.3通用定時器203

6.3.1通用定時器結構203

6.3.2通用定時器的計數模式209

6.3.3通用定時器主要寄存器210

6.4定時器相關庫函數214

6.5基本項目實踐218

6.5.1項目14: 定時器中斷控制LED閃爍218

6.5.2項目15: 輸入信號脈沖寬度測量221

6.5.3項目16: PWM控制LED實現呼吸燈225

6.5.4項目考核評價表230

6.6拓展項目實踐230

項目17: 城市交通燈230

練習與拓展237

第7章STM32串口通信原理與項目實踐239

7.1串口通信概述241

7.2STM32 USART工作原理242

7.2.1數據幀格式243

7.2.2波特率243

7.2.3數據收/發過程244

7.2.4USART內部結構245

7.2.5數據傳輸狀態獲取方式245

7.2.6USART硬件連接246

7.2.7USART寄存器介紹247

7.3USART的相關庫函數252

7.4基本項目實踐253

7.4.1項目18: 串口控制LED燈亮滅253

7.4.2項目考核評價表261

7.5拓展項目實踐261

項目19: 手機——藍牙——STM32控制家庭照明燈261

練習與拓展269

第8章STM32 IIC原理與項目實踐270

8.1IIC概述 273

8.2IIC基本原理273

8.2.1IIC總線結構273

8.2.2IIC總線協議273

8.2.3IIC的尋址與讀寫過程275

8.3STM32的IIC特點及內部結構277

8.3.1STM32的IIC主要特點277

8.3.2STM32的IIC內部結構278

8.4OLED顯示屏279

8.4.1OLED簡介279

8.4.20.96英寸OLED IIC顯示屏模塊280

8.4.3STM32與0.96英寸OLED IIC接口連接280

8.5STM32F103的IIC相關庫函數281

8.6基本項目實踐284

8.6.1項目20: STM32控制IIC OLED屏顯示“我愛中國”284

8.6.2項目考核評價表290

8.7拓展項目實踐290

項目21: STM32溫濕度檢測及控制器290

練習與拓展296

第9章STM32 DMA原理與項目實踐299

9.1DMA概述301

9.2STM32F103 DMA的工作原理302

9.2.1DMA的基本結構302

9.2.2DMA功能模塊介紹303

9.2.3DMA數據搬移過程304

9.2.4DMA請求映射307

9.2.5DMA主要寄存器介紹309

9.3DMA的相關庫函數313

9.4基本項目實踐317

9.4.1項目22: DMA實現存儲器內部數據轉運317

9.4.2項目考核評價表323

9.5拓展項目實踐324

項目23: 存儲器到外設數據搬移進度監測324

練習與拓展332

第10章STM32 ADC原理與項目實踐333

10.1STM32的ADC概述335

10.2STM32的ADC工作原理336

10.2.1STM32F103的ADC主要特徵336

10.2.2STM32的ADC內部結構336

10.2.3ADC校準343

10.2.4ADC轉換模式343

10.2.5ADC外部觸發轉換344

10.3STM32的ADC相關庫函數345

10.4基本項目實踐353

10.4.1ADC1的通道1進行單次轉換步驟353

10.4.2項目24: 直流數字電壓表353

10.4.3項目考核評價表357

10.5拓展項目實踐358

10.5.1項目25: 光敏電阻的照明燈控制系統358

10.5.2項目26: MQ3酒精傳感器檢測及顯示363

練習與拓展368

第11章綜合應用371

11.1項目27: 超聲波傳感器測距儀371

11.2項目28: STM32校園上課鈴響系統374

11.3項目29: 土壤濕度傳感器檢測及顯示376

11.4項目30: STM32室內環境檢測與控制系統379

參考文獻384

附錄A大容量STM32F103xx產品系列引腳定義表385

附錄BMDK下C語言基礎392

B.1位操作392

B.2define宏定義393

B.3ifdef條件編譯393

B.4extern變量聲明394

B.5typedef類型別名395

B.6結構體395

B.7static關鍵字396