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嵌入式系统实现(Cortex-M3基础与提高)(第三版)

“十四五”职业教育国家规划教材

作者:
吴建军 主编
定价:
43.50 元
版面字数:
405.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
288
最新
印次时间:
暂无
ISBN:
978-7-04-066991-6
物料号:
66991-00
出版时间:
2026-03-30
读者对象:
高等职业教育

本书是“十四五”职业教育国家规划教材。

本书第一部分介绍ARM基础知识、编程软件及实验平台资源;第二部分为基于HAL库的基本编程训练项目,设计了包括操作系统在内的12个项目;第三部分为基于HAL库的综合应用案例,围绕DHT11温湿度测量、WiFi通信、GPRS数据传输、基于RS485的电能数据监控设计了4个应用案例;第四部分介绍了Mbed OS相关的拓展训练项目。本书从初学者的角度设计和安排教学内容,力求通过教学设计降低初学者的学习难度。

为利教便学,本书配套有PPT教学课件、微课讲解等教学资源,其中部分资源以二维码的形式在书中呈现。

本书适合作为本科层次职业院校、高等职业院校机电、电子、自动化、计算机等相关专业的教材和教学参考用书,也可以作为嵌入式系统开发人员、爱好者的参考资料。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一部分 基础知识
        • 第一章 ARM基础知识
          • 1.1 嵌入式系统简介
            • 1.2 指令集
              • 1.3 STM32F10x系列芯片简介
                • 1.4 STM32F10x系列芯片的系统架构及总线
                  • 1.5 STM32F10x系列芯片的时钟系统
                    • 1.6 ARM嵌入式软件系统
                      • 思考与练习
                      • 第二章 编程软件及实验平台资源
                        • 2.1 STM32寄存器及库函数
                          • 2.2 STM32CubeMX软件简介及人门训练
                            • 2.3 Keil MDK简介及基本配置
                              • 2.4电路原理
                                • 2.5本书学习内容安排
                                  • 思考与练习
                                • 第二部分 基于HAL库的基本编程训练项目
                                  • 项目一 GPIO端口的输出及按键输入
                                    • 项目简介
                                      • 相关知识
                                        • 一、端口、引脚及输入输出模式
                                          • 二、APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)
                                            • 三、端口配置寄存器(GPIOx_CRL和GPIOx_CRH)
                                              • 四、端口输出数据寄存器(GPIOx_ODR
                                                • 五、端口输入数据寄存器(GPIOx_IDR)
                                                  • 六、端口复位寄存器(GPIOx_BRR)
                                                    • 七、端口置位/清除寄存器(GPIOx_BSRR)
                                                    • 操作训练
                                                      • 任务一 通过调用库函数控制LED灯
                                                        • 任务二 通过按键控制LED灯
                                                        • 思考与练习
                                                        • 项目二 外部输入中断及应用
                                                          • 项目简介
                                                            • 相关知识
                                                              • 一、中断的概念及STM32F10x系列芯片的中断
                                                                • 二、STM32F10x的中断向量表
                                                                  • 三、中断优先级
                                                                    • 四、STM32F10x的外部中断
                                                                      • 五、弱函数和回调函数
                                                                      • 操作训练
                                                                        • 任务一 外部中断输入实验
                                                                          • 任务二 脉冲计数实验(选学)
                                                                          • 思考与练习
                                                                          • 项目三 串行通信及应用
                                                                            • 项目简介
                                                                              • 相关知识
                                                                                • 一、串行通信简介
                                                                                  • 二、UART连接方式
                                                                                    • 三、通信帧和波特率
                                                                                      • 四、串口寄存器
                                                                                      • 操作训练
                                                                                        • 任务一 UART阻塞方式发送数据
                                                                                          • 任务二 UART阻塞方式接收数据
                                                                                            • 任务三 UART中断方式收发
                                                                                              • 任务四 串口printf()重定向
                                                                                              • 思考与练习
                                                                                              • 项目四 液晶显示
                                                                                                • 项目简介
                                                                                                  • 相关知识
                                                                                                    • 操作训练
                                                                                                      • 任务一 TFTLCD屏驱动及测试
                                                                                                        • 任务二 状态、数字及图形显示
                                                                                                        • 思考与练习
                                                                                                        • 项目五 模/数转换器及应用
                                                                                                          • 项目简介
                                                                                                            • 相关知识
                                                                                                              • 一、STM32内置模数转换器简介
                                                                                                                • 二、规则通道组和注入通道组
                                                                                                                  • 三、ADC相关寄存器
                                                                                                                  • 操作训练
                                                                                                                    • 任务一 单通道电压采集及LCD显示
                                                                                                                      • 任务二 多通道电压采集及串口传输
                                                                                                                        • 任务三 STM32F10x芯片内部温度读取
                                                                                                                        • 思考与练习
                                                                                                                        • 项目六 数/模转换器及应用
                                                                                                                          • 项目简介
                                                                                                                            • 相关知识
                                                                                                                              • 一、STM32F103RCT6的DAC通道
                                                                                                                                • 二、STM32F10x系列芯片的DAC配置基础
                                                                                                                                • 操作训练
                                                                                                                                  • 任务一 DAC输出
                                                                                                                                    • 任务二 输出三角波(选学)
                                                                                                                                      • 任务三 输出正弦波(选学)
                                                                                                                                      • 思考与练习
                                                                                                                                      • 项目七 定时器及应用
                                                                                                                                        • 项目简介
                                                                                                                                          • 相关知识
                                                                                                                                            • 一、STM32F10x定时器分类及时钟源介绍
                                                                                                                                              • 二、控制STM32F10x的通用定时器的寄存器
                                                                                                                                                • 三、PWM及相关寄存器
                                                                                                                                                  • 四、通过TIM1_CH1输出PWM的配置步骤
                                                                                                                                                    • 五、输入捕获及相关寄存器
                                                                                                                                                      • 六、库函数设置输入捕获的配置步骤
                                                                                                                                                      • 操作训练
                                                                                                                                                        • 任务一 定时器中断
                                                                                                                                                          • 任务二 PWM信号输出
                                                                                                                                                            • 任务三 输入捕获及频率测量
                                                                                                                                                            • 思考与练习
                                                                                                                                                            • 项目八 实时时钟(RTC)及应用
                                                                                                                                                              • 项目简介
                                                                                                                                                                • 相关知识
                                                                                                                                                                  • 一、RTC基础知识
                                                                                                                                                                    • 二、RTC编程思路
                                                                                                                                                                    • 操作训练
                                                                                                                                                                      • 任务一 RTC的配置及串口传输
                                                                                                                                                                        • 任务二 TFTLCD显示实时时间
                                                                                                                                                                        • 思考与练习
                                                                                                                                                                        • 项目九 用户数据的读写
                                                                                                                                                                          • 项目简介
                                                                                                                                                                            • 相关知识
                                                                                                                                                                              • 一、AT24Cxx简介
                                                                                                                                                                                • 二、STM32内部FLASH简介
                                                                                                                                                                                  • 三、STM32内部FLASH操作
                                                                                                                                                                                    • 四、与读写相关的寄存器说明
                                                                                                                                                                                      • 五、库函数介绍
                                                                                                                                                                                      • 操作训练
                                                                                                                                                                                        • 任务一 将数据存储到外置存储器AT24Cxx(选学)
                                                                                                                                                                                          • 任务二 将数据存储到内部闪存(选学)
                                                                                                                                                                                          • 思考与练习
                                                                                                                                                                                          • 项目十 低功耗模式的实现
                                                                                                                                                                                            • 项目简介
                                                                                                                                                                                              • 相关知识
                                                                                                                                                                                                • 操作训练
                                                                                                                                                                                                  • 任务 进入与退出低功耗模式
                                                                                                                                                                                                  • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                  • 项目十一 实时操作系统uC/OS-II的实现
                                                                                                                                                                                                    • 项目简介
                                                                                                                                                                                                      • 相关知识
                                                                                                                                                                                                        • 一、uC/OS-II内核介绍
                                                                                                                                                                                                          • 二、uC/OS-II的文件结构
                                                                                                                                                                                                            • 三、相关概念-事件、信号量、邮箱
                                                                                                                                                                                                            • 操作训练
                                                                                                                                                                                                              • 任务一 双任务系统
                                                                                                                                                                                                                • 任务二 四任务系统(选学)
                                                                                                                                                                                                                  • 任务三 信号量和邮箱(选学)
                                                                                                                                                                                                                  • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                  • 项目十二 实时操作系统RT-Thread的实现
                                                                                                                                                                                                                    • 项目简介
                                                                                                                                                                                                                      • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                        • RT-Thread简介
                                                                                                                                                                                                                        • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                          • 任务一 从Keil MDK移植RT-Thread
                                                                                                                                                                                                                            • 任务二 添加一个线程构成双线程系统
                                                                                                                                                                                                                              • 任务三 多线程系统及线程间通信举例
                                                                                                                                                                                                                              • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                            • 第三部分 基于HAL库的综合应用案例
                                                                                                                                                                                                                              • 应用案例一 DHT11温湿度测量
                                                                                                                                                                                                                                • 案例简介
                                                                                                                                                                                                                                  • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                    • 一、DHT11温湿度传感器简介
                                                                                                                                                                                                                                      • 二、宏语句简介
                                                                                                                                                                                                                                        • 三、HAL库方式的微秒延时函数
                                                                                                                                                                                                                                          • 四、使用HAL库驱动DHT11程序
                                                                                                                                                                                                                                            • 五、TFTLCD程序的添加
                                                                                                                                                                                                                                            • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                              • 任务 读取温湿度并TFTLCD显示(USART1传输)
                                                                                                                                                                                                                                              • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                              • 应用案例二 WiFi通信
                                                                                                                                                                                                                                                • 案例简介
                                                                                                                                                                                                                                                  • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、ESP8266 WiFi模块
                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、无线组网
                                                                                                                                                                                                                                                      • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                        • 任务一 WiFi模块ESP8266的配置
                                                                                                                                                                                                                                                          • 任务二 通过WiFi模块发送数据到服务器
                                                                                                                                                                                                                                                          • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                          • 应用案例三 GPRS数据传输
                                                                                                                                                                                                                                                            • 案例简介
                                                                                                                                                                                                                                                              • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、SIM800C模块
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、AT指令
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、乐联网云平台数据交互
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 任务一 使用SIM800C模块实现语音及短信通信
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 任务二 通过SIM800C模块发送数据到云平台
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 任务三 电压采集及云端显示
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 应用案例四 基于RS-485的电能数据监控
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 案例简介
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、系统结构和RS-485电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、串口DMA发送接收
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 任务一 电能表DDS238-1ZN的RS-485通信调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 任务二 编程实现电能表的RS-485通信
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第四部分 Mbed OS拓展训练项目
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 拓展项目一 基于Mbed的GPIO及按键中断
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 项目简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、Mbed在线开发编译器
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、新建STM32项目
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 三、导出至Keil MDK
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 四、转换为Keil格式项目工程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 五、编译及运行
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 任务一 通过Mbed实现LED灯的控制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 任务二 通过中断按键控制LED灯
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 拓展项目二 基于Mbed的UART通信
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 项目简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、Serial类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、发送数据
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 任务 串口发送字符串数据
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 拓展项目三 基于Mbed的定时器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 项目简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、Ticker类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、TimeOut类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、PWMOut类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 任务一 定时器控制LED闪烁
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 任务二 PWM输出
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 拓展项目四 Mbed OS多线程构建
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 项目简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 相关知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 操作训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 任务 多线程构建
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录1 C语言基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录2 ASCII表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 附录3 电路原理图
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            相关图书


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