基礎篇



第　1章 專題1嵌入式系統(tǒng)概述　2

1.1　從單片機到嵌入式系統(tǒng)　2

1.2　精簡指令集計算機與復雜指令集計算機　3

1.3　普林斯頓結構和哈佛結構　3

1.4　Arm公司及其微處理器　4

1.5　Arm Cortex系列處理器　5

1.6　STM32F103系列微控制器　8

第　2章 專題2實訓項目使用的軟硬件平臺　11

2.1　實訓項目使用的軟件集成開發(fā)環(huán)境　11

2.2　實訓項目使用的仿真器　13

2.2.1　仿真器分類　13

2.2.2　JTAG和SWD接口　13

2.3　實訓項目使用的目標板　15

2.4　實訓項目使用的帆板角度測量與控制裝置　15

第3章　專題3CMSIS與STM32標準外設庫　17

3.1　Arm Cortex微控制器軟件接口標準CMSIS　17

3.2　關于STM32的標準外設庫　18

3.3　STM32標準外設庫的命名規(guī)則　23

第4章　專題4STM32嵌入式C語言編程的特點　26

4.1　宏指令的使用及其意義　26

4.2　STM32嵌入式C語言編程中幾個重要關鍵字　28

4.3　STM32嵌入式C語言編程的基本數(shù)據(jù)類型　30

4.4　結構體與指針　32

4.5　枚舉　33

4.6　C語言編程的代碼格式　34

第5章　專題5STM32F10x微控制器的系統(tǒng)時鐘　36

5.1　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時鐘的基本結構　36

5.2　STM32F10x微控制器的時鐘源與配置路徑　37

5.3　STM32F10x微控制器的總線時鐘　40

5.4　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時鐘與外設時鐘的配置方法　40

5.4.1　STM32F10x微控制器系統(tǒng)時鐘的配置函數(shù)　40

5.4.2　STM32F10x微控制器外設時鐘的控制　41

第6章　專題6彩色LCD顯示　42

6.1　彩色LCD顯示與控制的基本原理　42

6.2　彩色LCD顯示器的圖形顯示方法　43

6.3　彩色圖片轉換成C語言數(shù)組文件的方法　44

第7章　專題7字符編碼與顯示字庫　46

7.1　ASCII編碼　46

7.2　漢字字符編碼　51

7.3　字符在彩色LCD屏幕上的顯示　52

7.4　顯示字庫與字符編碼的關系　54



應用篇



第8章　實訓項目1LED閃爍　58

8.1　相關知識　58

8.2　項目實施　59

8.2.1　在MDK開發(fā)環(huán)境中新建項目　59

8.2.2　MDK工程項目配置　62

8.2.3　編譯并下載運行　66

第9章　實訓項目2按鍵控制LED亮滅　67

9.1　相關知識　67

9.1.1　STM32F103微控制器通用輸入/輸出端口GPIO的基本結構　67

9.1.2　GPIO的工作模式　68

9.1.3　GPIO端口編程涉及的標準外設庫函數(shù)　69

9.2　項目實施　70

9.2.1　硬件電路實現(xiàn)　70

9.2.2　程序設計思路　70

9.2.3　程序代碼分析　71

9.3　拓展項目按鍵控制LED閃爍頻率　75

9.3.1　項目內容　75

9.3.2　項目提示　75

第　10章 實訓項目3按鍵控制LED閃爍頻率（外部中斷）　76

10.1　相關知識　76

10.1.1　STM32F103微控制器的中斷系統(tǒng)　76

10.1.2　STM32F103微控制器的外部中斷　80

10.1.3　外部中斷編程涉及的標準外設庫函數(shù)　81

10.2　項目實施　81

10.2.1　硬件電路設計　81

10.2.2　程序設計思路　82

10.2.3　程序代碼分析　82

10.3　拓展項目LED顯示與按鍵動作的同步　88

10.3.1　項目內容　88

10.3.2　項目提示　88

第　11章 實訓項目4彩色LCD顯示圖片與文字　89

11.1　相關知識　89

11.1.1　STM32F103微控制器的FSMC　89

11.1.2　FSMC編程涉及的標準外設庫函數(shù)　92

11.1.3　彩色LCD的驅動　92

11.2　項目實施　93

11.2.1　硬件電路設計　93

11.2.2　程序代碼分析　93

11.3　拓展項目按鍵控制字符串移動　98

11.3.1　項目內容　98

11.3.2　項目提示　98

第　12章 實訓項目5按鍵控制LED閃爍頻率（定時器中斷）　99

12.1　相關知識　99

12.1.1　STM32F103微控制器的定時器資源　99

12.1.2　STM32F103微控制器的通用定時器　100

12.1.3　通用定時器編程涉及的STM32標準外設庫函數(shù)　101

12.2　項目實施　101

12.2.1　硬件電路實現(xiàn)　101

12.2.2　程序設計思路　101

12.2.3　程序代碼分析　102

12.3　拓展項目LED1呼吸燈（定時器中斷）　107

12.3.1　項目內容　107

12.3.2　項目提示　107

第　13章 實訓項目6風扇轉速的PWM控制　108

13.1　相關知識　108

13.1.1　脈沖寬度調制的基本原理　108

13.1.2　四線制直流風扇的控制方法　108

13.1.3　STM32通用定時器的PWM　109

13.1.4　STM32引腳的重映射　110

13.1.5　通用定時器PWM輸出編程涉及的標準外設庫函數(shù)　110

13.2　項目實施　110

13.2.1　硬件電路設計　110

13.2.2　程序設計思路　111

13.2.3　程序代碼分析　111

第　14章 實訓項目7帆板角度與芯片溫度檢測　116

14.1　相關知識　116

14.1.1　電阻式角度傳感器的原理　116

14.1.2　模擬/數(shù)字轉換的過程　116

14.1.3　模擬數(shù)字轉換的技術指標　118

14.1.4　逐次逼近型A/D轉換器　118

14.1.5　STM32微控制器的模擬數(shù)字轉換器ADC　120

14.1.6　ADC編程涉及的標準外設庫函數(shù)　121

14.2　項目實施　122

14.2.1　硬件電路設計　122

14.2.2　程序設計思路　122

14.2.3　程序代碼分析　123

14.3　拓展項目利用規(guī)則通道檢測芯片溫度與內部參考電壓　129

14.3.1　項目要求　129

14.3.2　項目提示　129

第　15章 實訓項目8帆板角度與芯片溫度檢測（DMA方式）　130

15.1　相關知識　130

15.1.1　DMA的基本概念　130

15.1.2　STM32F103ZE微控制器的DMA　131

15.1.3　DMA編程涉及的標準外設庫函數(shù)　134

15.2　項目實施　135

15.2.1　硬件電路設計　135

15.2.2　程序設計思路　135

15.2.3　程序代碼分析　135

15.3　拓展項目存儲器到存儲器（M2M）數(shù)據(jù)傳輸　140

15.3.1　項目內容　140

15.3.2　項目提示　140

第　16章 實訓項目9串行通信控制風扇轉速并獲取帆板角度　142

16.1　相關知識　142

16.1.1　異步串行通信　142

16.1.2　STM32的通用同步/異步收發(fā)器（USART）　143

16.1.3　STM32的USART編程涉及的標準

　外設庫函數(shù)　144

16.2　項目實施　144

16.2.1　硬件電路設計　144

16.2.2　程序設計思路　145

16.2.3　串行通信協(xié)議　145

16.2.4　程序代碼分析　146

16.2.5　使用串口調試助手進行操作　151

16.3　拓展項目串口采用DMA方式發(fā)送字符　152

16.3.1　項目要求　152

16.3.2　項目提示　152

第　17章 實訓項目10Wi-Fi控制風扇轉速并獲取帆板角度　154

17.1　相關知識　154

17.1.1　ISO/OSI參考模型與TCP/IP協(xié)議　154

17.1.2　TCP/IP相關知識點　155

17.1.3　Wi-Fi及其三種工作模式　156

17.1.4　Wi-Fi模塊ESP8266　156

17.1.5　ESP8266模塊的控制指令　157

17.2　項目實施　158

17.2.1　硬件電路設計　158

17.2.2　程序設計思路　159

17.2.3　程序代碼分析　159

17.2.4　使用手機端網(wǎng)絡調試助手App進行遙控操作　167

第　18章 實訓項目11基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)云平臺溫度檢測　169

18.1　相關知識　169

18.1.1　云服務及其分類　169

18.1.2　物聯(lián)網(wǎng)云平臺　171

18.1.3　中國移動物聯(lián)網(wǎng)云平臺OneNET　171

18.1.4　數(shù)據(jù)傳輸過程　172

18.1.5　本項目使用的ESP8266模塊控制指令　174

18.2　項目實施　175

18.2.1　在OneNET云平臺上搭建設備和應用　175

18.2.2　程序設計思路　184

18.2.3　程序代碼分析　184

18.2.4　在桌面端或手機端觀察云平臺的溫度數(shù)據(jù)　189