ARM Cortex-M3嵌入式原理及應用：基于STM32F103微控制器

目錄
第1章ARM CortexM3嵌入式系統(tǒng)
1.1嵌入式系統(tǒng)概述
1.1.1什么是嵌入式系統(tǒng)
1.1.2嵌入式系統(tǒng)和通用計算機系統(tǒng)比較
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的特點
1.1.4嵌入式系統(tǒng)的應用領域
1.1.5嵌入式系統(tǒng)范例
1.2ARM CortexM3處理器
1.2.1ARM公司
1.2.2ARM處理器
1.3STM32微控制器
1.3.1從CortexM3內核到基于CortexM3的MCU
1.3.2STM32微控制器產(chǎn)品線
1.3.3STM32微控制器命名規(guī)則
1.4嵌入式系統(tǒng)的軟件
1.4.1無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.4.2帶操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.4.3典型嵌入式操作系統(tǒng)
1.4.4軟件架構選擇建議
本章小結
思考與擴展
第2章STM32開發(fā)板硬件系統(tǒng)
2.1開發(fā)板總體概況
2.1.1開發(fā)板設計背景
2.1.2開發(fā)板總體介紹
2.2電源模塊
2.2.1電源模塊原理圖
2.2.2電源模塊工作原理
2.3核心板電路
2.3.1CPU模塊
2.3.2串口通信模塊
2.3.3外接晶振模塊
2.3.4備用電源模塊
2.3.5ADC模塊電源
2.3.6CPU濾波電路
2.3.7復位電路
2.3.8啟動設置電路
2.4I/O模塊電路
2.4.1LED指示燈模塊
2.4.2按鍵模塊
 
 
2.4.3數(shù)碼管模塊
2.4.4蜂鳴器模塊
2.4.5OLED顯示屏電路
2.5擴展模塊電路
2.5.1溫度傳感器
2.5.2紅外傳感器
2.5.3AD采樣模塊
2.5.4EEPROM存儲器
2.5.5I/O引腳外接模塊
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思考與擴展
第3章MDK軟件與工程模板創(chuàng)建
3.1STM32固件庫認知
3.1.1STM32固件庫概述
3.1.2STM32固件庫下載
3.1.3STM32固件庫目錄結構
3.2工程模板創(chuàng)建
3.2.1Keil MDKARM軟件簡介
3.2.2工程模板的創(chuàng)建
3.3軟件模擬仿真
本章小結
思考與擴展
第4章通用目的輸入輸出口
4.1GPIO概述及引腳命名
4.2GPIO內部結構
4.2.1輸入驅動器
4.2.2輸出驅動器
4.3GPIO工作模式
4.3.1輸入浮空
4.3.2輸入上拉
4.3.3輸入下拉
4.3.4模擬輸入
4.3.5開漏輸出
4.3.6開漏復用輸出
4.3.7推挽式輸出
4.3.8推挽式復用輸出
4.3.9工作模式選擇
4.4GPIO輸出速度
4.5復用功能重映射
4.6GPIO控制寄存器
4.7GPIO寄存器配置實例
4.8寄存器版LED燈閃爍工程
4.8.1創(chuàng)建寄存器版工程模板
4.8.2LED燈閃爍程序設計
4.8.3基于寄存器開發(fā)方式特點
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思考與擴展
第5章LED流水燈與SysTick定時器
5.1庫函數(shù)開發(fā)方法
5.2GPIO輸出庫函數(shù)
5.2.1函數(shù)RCC_APB2PeriphClockCmd
5.2.2函數(shù)GPIO_Init
5.2.3函數(shù)GPIO_Write
5.2.4函數(shù)GPIO_SetBits
5.2.5函數(shù)GPIO_ResetBits
5.2.6函數(shù)GPIO_WriteBit
5.3LED流水燈控制
5.4SysTick定時器
5.4.1SysTick定時器概述
5.4.2SysTick定時器寄存器
5.4.3SysTick定時器應用
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思考與擴展
第6章按鍵輸入與蜂鳴器
6.1GPIO輸入庫函數(shù)
6.1.1函數(shù)GPIO_ReadInputDataBit
6.1.2函數(shù)GPIO_ReadInputData
6.1.3函數(shù)GPIO_ReadOutputDataBit
6.1.4函數(shù)GPIO_ReadOutputData
6.2項目分析
6.3項目實施
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思考與擴展
第7章數(shù)碼管動態(tài)顯示
7.1數(shù)碼管顯示接口
7.1.1數(shù)碼管工作原理
7.1.2數(shù)碼管編碼方式
7.1.3數(shù)碼管顯示方式
7.2項目分析
7.3項目實施
7.4項目拓展
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思考與擴展
第8章中斷系統(tǒng)與基本應用
8.1中斷的基本概念
8.1.1中斷的定義
8.1.2中斷的應用
8.1.3中斷源與中斷屏蔽
8.1.4中斷處理過程
8.1.5中斷優(yōu)先級與中斷嵌套
8.2STM32F103中斷系統(tǒng)
8.2.1嵌套向量中斷控制器NVIC
8.2.2STM32F103中斷優(yōu)先級
8.2.3STM32F103中斷向量表
8.2.4STM32F103中斷服務函數(shù)
8.3STM32F103外部中斷/事件控制器EXTI
8.3.1EXTI內部結構
8.3.2EXTI工作原理
8.3.3EXTI主要特性
8.4STM32中斷相關庫函數(shù)
8.4.1STM32F10x的NVIC相關庫函數(shù)
8.4.2STM32F10x的EXTI相關庫函數(shù)
8.4.3EXTI中斷線GPIO引腳映射庫函數(shù)
8.5EXTI項目實例
8.5.1項目分析
8.5.2項目實施
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第9章定時器與脈沖寬度調制
9.1STM32F103定時器概述
9.2基本定時器
9.2.1基本定時器簡介
9.2.2基本定時器的主要特性
9.2.3基本定時器的功能
9.2.4基本定時器寄存器
9.3通用定時器
9.3.1通用定時器簡介
9.3.2通用定時器主要功能
9.3.3通用定時器功能描述
9.3.4通用定時器工作模式
9.3.5通用定時器寄存器
9.4高級定時器
9.4.1高級定時器簡介
9.4.2高級定時器特性
9.4.3高級定時器結構
9.5定時器相關庫函數(shù)
9.5.1函數(shù)TIM_DeInit
9.5.2函數(shù)TIM_TimeBaseInit
9.5.3函數(shù)TIM_OC1Init
9.5.4函數(shù)TIM_OC2Init
9.5.5函數(shù)TIM_OC3Init
9.5.6函數(shù)TIM_OC4Init
9.5.7函數(shù)TIM_Cmd
9.5.8函數(shù)TIM _ITConfig
9.5.9函數(shù)TIM_OC1PreloadConfig
9.5.10函數(shù)TIM_OC2PreloadConfig
9.5.11函數(shù)TIM_OC3PreloadConfig
9.5.12函數(shù)TIM_OC4PreloadConfig
9.5.13函數(shù)TIM_GetFlagStatus
9.5.14函數(shù)TIM_ClearFlag
9.5.15函數(shù)TIM_GetITStatus
9.5.16函數(shù)TIM_ClearITPendingBit
9.5.17函數(shù)TIM_SetCompare1
9.5.18函數(shù)TIM_SetCompare2
9.5.19函數(shù)TIM_SetCompare3
9.5.20函數(shù)TIM_SetCompare4
9.6項目實例
9.6.1定時器項目
9.6.2PWM項目
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思考與擴展
第10章串行通信接口USART
10.1數(shù)據(jù)通信基本概念
10.1.1并行通信與串行通信
10.1.2異步通信與同步通信
10.1.3串行通信的制式
10.1.4串行通信的校驗
10.1.5串行通信的波特率
10.2SM32F103的USART工作原理
10.2.1USART介紹
10.2.2USART主要特性
10.2.3USART功能概述
10.2.4USART通信時序
10.2.5USART中斷
10.2.6USART相關寄存器
10.3USART相關庫函數(shù)
10.3.1函數(shù)USART_DeInit
10.3.2函數(shù)USART_Init
10.3.3函數(shù)USART_Cmd
10.3.4函數(shù)USART_SendData
10.3.5函數(shù)USART_ReceiveData
10.3.6函數(shù)USART_GetFlagStatus
10.3.7函數(shù)USART_ClearFlag
10.3.8函數(shù)USART_ITConfig
10.3.9函數(shù)USART_GetITStatus
10.3.10函數(shù)USART_ClearITPendingBit
10.3.11函數(shù)USART_DMACmd
10.4項目實例
10.4.1項目分析
10.4.2項目實施
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思考與擴展
第11章SPI與OLED顯示屏
11.1SPI通信原理
11.1.1SPI介紹
11.1.2SPI互連
11.2STM32F103的SPI工作原理
11.2.1SPI主要特征
11.2.2SPI內部結構
11.2.3時鐘信號的相位和極性
11.2.4數(shù)據(jù)幀格式
11.2.5配置SPI為主模式
11.2.6配置SPI為從模式
11.3OLED顯示屏
11.3.1OLED簡介
11.3.2開發(fā)板OLED顯示屏
11.3.3OLED顯示屏接口
11.4SPI庫函數(shù)
11.4.1函數(shù)SPI_I2S_DeInit
11.4.2函數(shù)SPI_Init
11.4.3函數(shù)SPI_Cmd
11.4.4函數(shù)SPI_I2S_SendData
11.4.5函數(shù)SPI_I2S_ReceiveData
11.4.6函數(shù)SPI_I2S_ITConfig
11.4.7函數(shù)SPI_I2S_GetITStatus
11.4.8函數(shù)SPI_I2S_ClearFlag
11.5項目實例
11.5.1項目分析
11.5.2項目實施
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第12章模擬數(shù)字轉換器
12.1ADC概述
12.1.1ADC基本原理
12.1.2ADC性能參數(shù)
12.1.3ADC主要類型
12.2STM32F103的ADC工作原理
12.2.1主要特征
12.2.2內部結構
12.2.3通道及分組
12.2.4時序圖
12.2.5數(shù)據(jù)對齊
12.2.6校準
12.2.7轉換時間
12.2.8轉換模式
12.2.9外部觸發(fā)轉換
12.2.10中斷和DMA請求
12.3ADC相關庫函數(shù)
12.3.1函數(shù)ADC_DeInit
12.3.2函數(shù)ADC_Init
12.3.3函數(shù)ADC_RegularChannelConfig
12.3.4函數(shù)ADC_InjectedChannleConfig
12.3.5函數(shù)ADC_Cmd
12.3.6函數(shù)ADC_ResetCalibration
12.3.7函數(shù)ADC_GetResetCalibrationStatus
12.3.8函數(shù)ADC_StartCalibration
12.3.9函數(shù)ADC_GetCalibrationStatus
12.3.10函數(shù)ADC_SoftwareStartConvCmd
12.3.11函數(shù)ADC_GetConversionValue
12.3.12函數(shù)ADC_GetFlagStatus
12.3.13函數(shù)ADC_DMACmd
12.4項目實例
12.4.1項目分析
12.4.2項目實施
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思考與擴展
第13章直接存儲器訪問
13.1DMA的基本概念
13.1.1DMA由來
13.1.2DMA定義
13.1.3DMA傳輸過程
13.1.4DMA優(yōu)點
13.2STM32F103的DMA工作原理
13.2.1STM32F103的DMA主要特性
13.2.2STM32F103的DMA內部結構
13.2.3STM32F103的DMA通道
13.2.4STM32F103的DMA優(yōu)先級
13.2.5STM32F103的DMA傳輸模式
13.2.6STM32F103的DMA中斷
13.3DMA相關庫函數(shù)
13.3.1函數(shù)DMA_DeInit
13.3.2函數(shù)DMA_Init
13.3.3函數(shù)DMA_GetCurrDataCounte
13.3.4函數(shù)DMA_Cmd
13.3.5函數(shù)DMA_GetFlagStatus
13.3.6函數(shù)DMA_ClearFlag
13.3.7函數(shù)DMA_ITConfig
13.3.8函數(shù)DMA_GetITStatus
13.4項目實例
13.4.1項目分析
13.4.2項目實施
本章小結
思考與擴展
第14章I2C接口與EEPROM存儲器
14.1I2C通信原理
14.1.1I2C串行總線概述
14.1.2I2C總線的數(shù)據(jù)傳送
14.2STM32F103的I2C接口
14.2.1STM32F103的I2C主要特性
14.2.2STM32F103的I2C內部結構
14.2.3STM32F103的模式選擇
14.3STM32F103的I2C相關庫函數(shù)
14.3.1函數(shù)I2C_DeInit
14.3.2函數(shù)I2C_ Init
14.3.3函數(shù)I2C_ Cmd
14.3.4函數(shù)I2C_ GenerateSTART
14.3.5函數(shù)I2C_ GenerateSTOP
14.3.6函數(shù)I2C_ Send7bitAddress
14.3.7函數(shù)I2C_ SendData
14.3.8函數(shù)I2C_ ReceiveData
14.4項目實例
14.4.1模擬I2C時序要求
14.4.2模擬I2C函數(shù)
14.4.3EEPROM芯片24C02
14.4.4模擬I2C訪問24C02項目分析
14.4.5模擬I2C訪問24C02項目實施
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思考與擴展
第15章RTC時鐘與BKP寄存器
15.1RTC時鐘
15.1.1RTC簡介
15.1.2RTC主要特性
15.1.3RTC內部結構
15.1.4RTC復位過程
15.2備份寄存器(BKP)
15.2.1BKP簡介
15.2.2BKP特性
15.2.3BKP侵入檢測
15.3RTC時鐘的操作
15.3.1RTC的初始化
15.3.2RTC時間寫入初始化
15.4RTC與BKP相關庫函數(shù)
15.4.1函數(shù)PWR_BackupAccessCmd 
15.4.2函數(shù)BKP_DeInit()
15.4.3函數(shù)RCC_LSEConfig
15.4.4函數(shù)RCC_GetFlagStatus
15.4.5函數(shù)RCC_RTCCLKConfig
15.4.6函數(shù)RCC_RTCCLKCmd
15.4.7函數(shù)RTC_WaitForSynchro
15.4.8函數(shù)RTC_WaitForLastTask
15.4.9函數(shù)RTC_ITConfig
15.4.10函數(shù)RTC_SetPrescaler
15.4.11函數(shù)RTC_SetCounter
15.4.12函數(shù)RTC_GetCounter()
15.4.13函數(shù)BKP_ReadBackupRegister
15.4.14函數(shù)BKP_WriteBackupRegister
15.4.15函數(shù)RCC_ClearFlag
15.5項目實例
15.5.1項目分析
15.5.2項目實施
15.5.3項目調試
本章小結
思考與擴展
附錄AASCII碼表
附錄BSTM32F103微控器小容量產(chǎn)品系列引腳定義表
附錄CSTM32F103微控器中等容量產(chǎn)品系列引腳定義表
附錄DSTM32F103微控器大容量產(chǎn)品系列引腳定義表
參考文獻