ARM Cortex-M3嵌入式开发及应用

　　ARM Cortex-M3嵌入式开发及应用（STM32系列）（电子设计与嵌入式开发实践丛书）采用由简到难的编写思路，首先介绍简单嵌入式发展趋势和概念，然后逐步到功能性开发，举例分析，最后加深难度，介绍高级应用，从而使读者很容易理解和消化。全书共10章，第1~3章介绍了嵌入式系统的基本概念、常用芯片、工具和嵌入式系统的开发过程； 第4章介绍了配套学习板的原理图和设计思路； 第5~7章介绍了STM32的基本使用和各种外设的驱动以及开发应用，并列举了各种典型的应用实例； 第8章介绍了μc/OSⅡ在STM32上的应用情况； 第9章详细介绍了STM32嵌入式系统中可以使用的一些经典实用算法； 第10章从实用角度列举了支持MODBUS通信协议的通用控制器开发实例。本书中列举的实例具有一定难度，适合具有一定嵌入式基础的读者使用，初学者请参考本书提供的共享资料和开发板的应用代码。本书的编写强调实用性和易用性，希望能解决读者学习和开发过程中的一些实际困难和问题。

　　张新民：男，43岁，1996年毕业于西安电子科技大学信息工程专业。主要从事嵌入式系统开发、自动化控制系统、RFID通信系统的研究工作。个人专注并研究的领域：计算机软件系统的系统分析及构架设计；基于ARM及DSP的嵌入式应用系统；基于μC/OS-Ⅱ/μGUI、SYS/BIOS的实时嵌入式系统应用；嵌入式系统在工业电气自动化领域的可靠应用。自2005年至今，先后带领研发团队参与并主导了多项涉及国家“十五”、“十一五”及865计划的重大专项，并取得了突出的成绩。

第1章嵌入式系统开发技术
1.1嵌入式开发的基本概念
1.1.1嵌入式系统的基本组成
1.1.2嵌入式系统的特点
1.2嵌入式系统发展历史与现状
1.3嵌入式系统的组成
1.3.1硬件层
1.3.2中间层
1.3.3系统软件层
1.4嵌入式系统相关概念
1.4.1嵌入式处理器
1.4.2嵌入式外围设备
1.4.3嵌入式操作系统
1.4.4嵌入式应用软件
1.5应用领域
第2章ARM技术概述
2.1ARM体系构架
2.1.1哈佛结构
2.1.2冯·诺依曼结构
2.2ARM的RISC结构特性
2.3常用ARM处理器系列
2.4ARM体系结构和技术特征
2.5ARM的流水线
2.6Thumb指令集
2.7Thumb2指令集
第3章基于STM32的嵌入式系统应用开发
3.1STM32F103系列MCU简介
3.1.1MCU基本功能
3.1.2系统性能分析
3.2低功耗版本STM32L系列
3.3STM32的开发工具
3.4STM32的固件库文件
3.5STM32的启动文件
3.6JTAG简介
3.7JTAG调试STM32F103过程
3.8SWD仿真模式
3.9JTAG接口及仿真器接口定义
3.10ISP下载器及常用工具
ARM Cortex-M3嵌入式开发及应用（STM32系列）
第4章DevStm 4.0开发板硬件及设计
4.1电源电路
4.2MCU外围电路
4.3复位电路
4.4晶振电路
4.5启动模式设置电路
4.6EEPROM电路
4.7串口电路
4.8RS485接口电路
4.9SD卡接口电路
4.10JTAG电路
4.11按键检测电路
4.12开关检测电路
4.13网络接口电路
4.14PWM驱动LED电路
4.15片载A/D转换电路
4.16AD7708 16位高精度A/D转换电路
4.17CAN总线接口电路
4.18OLED显示接口电路
4.19继电器驱动电路
4.20SeiSite接口
4.21开发板原件PCB布局及接口指示说明
第5章STM32基本应用技术
5.1GPIO通用输入/输出接口
5.1.1GPIO端口结构
5.1.2GPIO口输入/输出模式
5.1.3GPIO的库函数操作
5.1.4GPIO使用示例
5.2系统滴答定时器
5.2.1SysTick端口结构
5.2.2SysTick操作相关的库函数
5.2.3SysTick使用示例
5.3复位、系统时钟及实时时钟RTC
5.3.1复位
5.3.2时钟
5.3.3复位及时钟操作相关的库函数
5.3.4时钟使用示例
5.4NVIC嵌套向量中断控制器
5.4.1中断优先级
5.4.2中断函数定义
5.4.3NVIC操作相关的库函数
5.4.4NVIC使用示例
5.5EXTI外部中断
5.5.1GPIO外部中断
5.5.2EXTI操作相关的库函数
5.5.3EXTI使用示例
5.6电源控制PWR
5.6.1独立的A/D转换器供电和参考电压
5.6.2电池备份区域
5.6.3电压调节器
5.6.4电源管理器
5.6.5低功耗模式
5.6.6低功耗模式下的自动唤醒
5.6.7PWR操作相关的库函数
5.6.8PWR使用示例
第6章STM32F103的进阶设计及应用
6.1TIMx定时器
6.1.1TIM1和TIM8高级定时器
6.1.2普通定时器TIMx
6.1.3基本定时器TIM6和TIM7
6.1.4定时器相关的时钟源
6.1.5计数器模式
6.1.6定时器操作相关的库函数
6.1.7TIMx使用示例
6.2外设DMA技术
6.2.1DMA基本概念
6.2.2DMA1和DMA2请求详表
6.2.3DMA操作相关的库函数
6.2.4DMA使用示例
6.3备份域寄存器
6.3.1BKP的工作机制
6.3.2BKP操作相关的库函数
6.3.3BKP使用示例
6.4ADC模/数转换器
6.4.1ADC主要特征
6.4.2ADC功能介绍
6.4.3ADC操作相关的库函数
6.4.4ADC使用示例
6.5DAC数/模转换器
6.5.1DAC的主要特征
6.5.2DAC的功能介绍
6.5.3DAC操作相关的库函数
6.5.4DAC使用示例
6.6看门狗定时器
6.6.1看门狗应用介绍
6.6.2独立看门狗IWDG
6.6.3窗口看门狗WWDG
6.6.4看门狗操作相关的库函数
6.6.5看门狗使用示例
第7章STM32F103的通信接口及应用
7.1USART串行通信技术
7.1.1USART介绍
7.1.2USART主要特性
7.1.3USART功能概述
7.1.4USART操作相关的库函数
7.1.5USART使用示例
7.2SPI通信接口应用
7.2.1SPI简介
7.2.2SPI和I2S主要特征
7.2.3SPI功能介绍
7.2.4时钟信号的相位和极性
7.2.5SPI工作模式
7.2.6SPI操作相关的库函数
7.2.7SPI使用示例
7.3I2C通信接口应用
7.3.1I2C主要特点
7.3.2I2C功能描述
7.3.3I2C从模式
7.3.4SDA/SCL线控制
7.3.5SMBus介绍
7.3.6I2C操作相关的库函数
7.3.7I2C使用示例
7.4CAN总线通信接口应用
7.4.1bxCAN介绍
7.4.2bxCAN主要特点
7.4.3bxCAN总体描述
7.4.4bxCAN工作模式
7.4.5测试模式
7.4.6CAN操作相关的库函数
7.4.7CAN使用示例
7.5SDIO接口应用
7.5.1SD卡内部及引脚示意图
7.5.2SD卡及SPI模式引脚名称
7.5.3Micro SD引脚示意图
7.5.4SD模式
7.5.5SDIO操作相关的库函数
7.5.6SDIO使用示例
第8章μC/OSⅡ在STM32上的应用
8.1μC/OSⅡ的发展历史
8.2μC/OSⅡ体系结构
8.2.1任务管理
8.3.2时间管理
8.2.3内存管理
8.2.4通信同步
8.3μC/OSⅡ关键函数
8.4μC/OSⅡ中断编程
8.5μC/OSⅡ的学习方法
8.6μC/OSⅡ的使用实例解析
第9章STM32中嵌入式应用信号处理算法
9.1线性滤波算法
9.1.1卡尔曼滤波算法应用
9.1.2卡尔曼滤波算法机理
9.1.3简单例子
9.2常用滤波算法
9.2.1程序判数滤波
9.2.2中值滤波
9.2.3滑动算术平均值滤波
9.2.4滑动加权平均值滤波
9.2.5防脉冲干扰平均值滤波
9.2.6低通数字滤波
9.3PID过程控制算法
9.3.1模拟控制系统
9.3.2微机过程控制系统
9.3.3数字控制系统
9.3.4模拟PID调节器
9.3.5数字PID控制器
9.3.6PID算法的程序流程
9.3.7标准PID算法的改进
9.3.8积分项的改进
9.3.9采样周期的选择
9.3.10数字PID控制的参数选择
9.3.11数字PID控制的工程实现
9.3.12偏差处理
9.4开关量滤波算法
第10章STM32开发工业级控制器应用
10.1工业级控制器的基本要求
10.2基于STM32F103设计的工业级控制器设计原理图
10.3硬件关键设计驱动解析
10.3.1光耦隔离输入检测电路
10.3.2基于达灵顿管的信号继电器驱动
10.3.3OLED显示驱动接口驱动
10.4Modbus通信协议
10.4.1Modbus协议概述
10.4.2Modbus协议的数据帧
10.4.3Modbus RTU通信结构模型
10.4.4Modbus RTU协议的实现
参考文献