嵌入式系统设计与全案例实践 pdf下载

基本信息（以实物为准）

• 商品名称：嵌入式系统设计与全案例实践
• 作者：李正军 李潇然
• 定价：128
• 出版社：机械工业
• 书号：9787111744474

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2024-03-01
• 印刷时间：2024-03-21
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：349
• 字数：585千字

编辑推荐语

本书详尽阐述了STM32嵌入式微控制器的应用开发，从基础概念到核心技术，再到实践案例，内容全面深入。通过本书，读者可快速掌握STM32外设子系统、中断系统、通信接口等关键技术，并了解其在旋转编码器、液晶显示屏、CAN通信转换器等领域的应用。既适合初学者入门，也适合专业人士进阶，是一本 价值的嵌入式系统开发参考书籍。强烈 ！

内容提要

本书以基于ARM的STM32微控制器的基本概念、基本原理为主线，详细阐述了STM32的学习方法与应用系统开发技术。本书在内容组织和框架设计上具有两个鲜明的特点，即全案例和基于学习者学习需求。从学习者的角度，精心组织每个章节的内容体系，并给出各个外设模块的硬件设计和软件设计实例，其代码均在开发板上调试通过，可通过TFT LCD或串口调试助手查看调试结果，可以很好地锻炼学生的硬件理解能力和软件编程能力，培养举一反三的能力。
    本书共分17章，主要内容包括绪论、STM32嵌入式微控制器与 小系统设计、嵌入式开发环境的搭建、STM32通用输入/输出接口及其应用、STM32中断系统与按键中断设计实例、STM32定时器系统与PWM、STM32 USART及其应用、STM32 SPI与铁电存储器接口应用实例、STM32 I2C与日历时钟接口应用实例、STM32模-数转换器（ADC）及其应用、STM32 DMA及其应用、STM32 CAN总线系统设计、人机接口和DGUS屏的应用开发、旋转编码器的设计、CAN通信转换器的设计、电力网络仪表设计实例和嵌入式控制系统设计。本书内容丰富，体系 ，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术的讲解。
    本书可作为检测、自动控制等领域嵌入式系统开发工程技术人员的参考用书，也可作为高等院校自动化、机器人、自动检测、机电一体化、人工智能、电子与电气工程、计算机应用、信息工程、物联网等相关专业的本科、专科学生及研究生的教材。

作者简介

李正军 山东大学教授，嵌入式系统专家。1984年毕业于山东大学数学系、同年留山东大学数学系任教。先后担任“211工程”重点建设项目“现场总线技术实验室”负责人、控制科学与工程学院微机原理课程负责人，硕士研究生导师，并获山东大学 教师荣誉称号。中国电气工业协会设备网现场总线分会理事、中华人民共和国机械行业标准《低压电气通信规约》审稿人，全国电器设备网络通信接口标准化委员会委员。发表科研与教学论文50余篇，出版著作16部，并获机械工业出版社百佳作者和 作者荣誉称号。承担省部级与企业科研课题30余项。主要研究方向包括嵌入式系统、RISC-V开源技术、计算机控制、现场总线与工业以太网应用技术、 医疗器械、电力网络监测仪表等。

目录

前言

第1章 绪论1
1.1 嵌入式系统1
1.1.1 嵌入式系统概述2
1.1.2 嵌入式系统和通用计算机系统的
比较3
1.1.3 嵌入式系统的特点3
1.2 嵌入式系统的组成4
1.3 嵌入式系统的软件6
1.3.1 无操作系统的嵌入式软件6
1.3.2 带操作系统的嵌入式软件7
1.3.3 嵌入式操作系统的分类7
1.3.4 嵌入式实时操作系统的功能8
1.3.5 典型嵌入式操作系统9
1.3.6 软件架构选择建议12
1.4 嵌入式系统的分类12
1.4.1 按应用对象的分类12
1.4.2 按功能和性能的分类13
1.4.3 按结构复杂度的分类13
1.5 嵌入式系统的应用领域14
1.6 嵌入式微处理器的分类14
1.6.1 嵌入式微处理器15
1.6.2 嵌入式微控制器15
1.6.3 嵌入式DSP15
1.6.4 嵌入式SoC15
第2章 STM32嵌入式微控制器与 小
系统设计16
2.1 STM32微控制器概述16
2.1.1 STM32 微控制器产品线17
2.1.2 STM32微控制器的命名规则19
2.1.3 STM32微控制器的选型22
2.2 STM32F1系列产品系统架构和
STM32F103ZET6内部架构23
2.2.1 STM32F1系列产品系统架构24
2.2.2 STM32F103ZET6内部架构26
2.3 STM32F103ZET6的存储器映像28
2.3.1 STM32F103ZET6内置外设的地址
范围30
2.3.2 嵌入式SRAM31
2.3.3 嵌入式Flash31
2.4 STM32F103ZET6的时钟结构32
2.5 STM32F103VET6的引脚35
2.6 STM32F103VET6 小系统设计39
2.7 学习STM32的方法41
第3章 嵌入式开发环境的搭建43
3.1 Keil MDK5安装配置43
3.1.1 Keil MDK简介43
3.1.2 MDK下载45
3.1.3 MDK安装47
3.1.4 安装库文件48
3.2 Keil MDK下新工程的创建49
3.2.1 建立文件夹49
3.2.2 打开Keil μVision50
3.2.3 新建工程50
3.3 J-Link驱动安装53
3.3.1 J-Link简介53
3.3.2 J-Link驱动安装53
3.4 Keil MDK5调试方法55
3.4.1 进入调试模式55
3.4.2 调试界面介绍55
3.4.3 变量查询功能57
3.4.4 断点功能58
3.4.5 结束调试模式60
3.5 STM32F103开发板的选择60
3.6 STM32仿真器的选择63
第4章 STM32通用输入/输出接口及其
应用65
4.1 STM32通用输入/输出接口概述65
4.2 STM32的GPIO功能66
4.2.1 普通I/O功能66
4.2.2 单独的位设置或位清除67
4.2.3 外部中断/唤醒线67
4.2.4 复用功能（AF）67
4.2.5 软件重新映射I/O复用功能67
4.2.6 GPIO锁定机制67
4.2.7 输入配置67
4.2.8 输出配置68
4.2.9 复用功能配置69
4.2.10 模拟输入配置69
4.3 STM32的GPIO常用库函数69
4.4 STM32的GPIO使用流程70
4.4.1 普通GPIO配置71
4.4.2 复用功能I/O配置71
4.5 STM32的GPIO按键输入应用
实例71
4.5.1 按键输入硬件设计71
4.5.2 按键输入软件设计71
4.6 STM32的GPIO LED输出应用
实例74
4.6.1 LED输出硬件设计74
4.6.2 LED输出软件设计75
第5章 STM32中断系统与按键中断
设计实例77
5.1 中断的基本概念77
5.1.1 中断的定义77
5.1.2 中断的应用78
5.1.3 中断源与中断屏蔽78
5.1.4 中断处理过程79
5.1.5 中断优先级与中断嵌套80
5.2 STM32F103中断系统80
5.2.1 嵌套向量中断控制器80
5.2.2 STM32F103中断优先级81
5.2.3 STM32F103中断向量表82
5.2.4 STM32F103中断服务函数84
5.3 STM32F103外部中断/事件
控制器84
5.3.1 STM32F103 EXTI内部结构85
5.3.2 STM32F103 EXTI工作原理86
5.3.3 STM32F103 EXTI主要特性87
5.4 STM32F10x的中断系统库函数87
5.5 STM32外部中断设计流程88
5.5.1 NVIC 设置88
5.5.2 中断端口配置89
5.5.3 中断处理90
5.6 STM32的外部中断设计实例91
5.6.1 STM32的外部中断硬件设计91
5.6.2 STM32的外部中断软件设计91
第6章 STM32定时器系统与PWM97
6.1 STM32F103定时器概述97
6.2 STM32基本定时器98
6.2.1 基本定时器简介98
6.2.2 基本定时器的主要功能98
6.2.3 基本定时器的功能描述98
6.3 STM32通用定时器101
6.3.1 通用定时器简介101
6.3.2 通用定时器的主要功能101
6.3.3 通用定时器的功能描述101
6.3.4 通用定时器的工作模式105
6.4 STM32 控制定时器105
6.4.1 控制定时器简介105
6.4.2 控制定时器的主要功能106
6.4.3 控制定时器的结构106
6.5 STM32定时器库函数106
6.6 STM32定时器应用实例108
6.6.1 STM32的通用定时器配置流程108
6.6.2 STM32的定时器应用硬件设计110
6.6.3 STM32的定时器应用软件设计110
6.7 STM32 PWM输出应用实例112
6.7.1 PWM输出硬件设计114
6.7.2 PWM输出软件设计114
6.8 看门狗定时器116
6.8.1 看门狗应用介绍116
6.8.2 独立看门狗116
6.8.3 窗口看门狗117
6.8.4 看门 作相关的库函数118
6.8.5 独立看门狗程序设计119
6.8.6 窗口看门狗程序设计120
第7章 STM32 USART及其应用124
7.1 STM32的USART工作原理124
7.1.1 USART介绍124
7.1.2 USART的主要功能124
7.1.3 USART的功能描述125
7.2 STM32的USART 库函数127
7.3 STM32的USART串行通信应用
实例127
7.3.1 STM32的USART基本配置流程128
7.3.2 STM32的USART串行通信应用
硬件设计129
7.3.3 STM32的USART串行通信应用
软件设计130
第8章 STM32 SPI与铁电存储器
接口应用实例135
8.1 STM32的SPI通信原理135
8.1.1 SPI概述135
8.1.2 SPI互连137
8.2 STM32F103的SPI工作原理138
8.2.1 SPI的主要功能138
8.2.2 SPI的内部结构138
8.2.3 时钟信号的相位和极性139
8.2.4 数据帧格式141
8.2.5 配置SPI为主模式141
8.3 STM32的SPI库函数141
8.4 STM32的SPI串行总线应用
实例142
8.4.1 STM32的SPI配置流程142
8.4.2 SPI与MB85RS16铁电存储器
接口的硬件设计143
8.4.3 SPI与MB85RS16铁电存储器
接口的软件设计144
第9章 STM32 I2C与日历时钟接口
应用实例148
9.1 STM32的I2C通信原理148
9.1.1 I2C总线概述148
9.1.2 I2C总线的数据传送149
9.2 STM32F103的I2C接口152
9.2.1 STM32F103的I2C主要功能152
9.2.2 STM32F103的I2C内部结构152
9.3 STM32F103的I2C库函数153
9.4 STM32的I2C控制器应用实例154
9.4.1 STM32的I2C配置流程155
9.4.2 I2C与日历时钟PCF2129接口的
硬件设计155
9.4.3 I2C与日历时钟PCF2129接口的
软件设计156
0章 STM32模-数转换器（ADC）
及其应用168
10.1 STM32F103ZET6集成的ADC
模块168
10.1.1 STM32的ADC的主要功能168
10.1.2 STM32的ADC模块结构169
10.1.3 STM32的ADC 配置169
10.1.4 STM32的ADC应用特征172
10.2 STM32的ADC库函数175
10.3 STM32的ADC应用实例176
10.3.1 STM32的ADC配置流程176
10.3.2 STM32的ADC应用硬件设计177
10.3.3 STM32的ADC应用软件设计177
1章 STM32 DMA及其应用181
11.1 STM32 DMA的基本概念181
11.2 STM32 DMA的结构和主要
功能182
11.3 STM32 DMA的功能描述183
11.3.1 DMA处理183
11.3.2 仲裁器183
11.3.3 DMA通道184
11.3.4 DMA中断185
11.4 STM32的DMA库函数185
11.5 STM32的DMA应用实例185
11.5.1 STM32的DMA配置流程186
11.5.2 STM32的DMA应用硬件设计187
11.5.3 STM32的DMA应用软件设计187
2章 STM32 CAN总线系统设计193
12.1 CAN的特点193
12.2 STM32的CAN总线概述193
12.2.1 bxCAN的主要特点194
12.2.2 CAN物理层特性196
12.2.3 CAN的位时序199
12.2.4 STM32的CAN控制器200
12.2.5 STM32的CAN过滤器201
12.3 STM32的bxCAN工作模式202
12.3.1 初始化模式202
12.3.2 正常模式202
12.3.3 睡眠模式（低功耗）203
12.4 STM32的bxCAN测试模式203
12.4.1 静默模式203
12.4.2 环回模式204
12.5 STM32的bxCAN功描述204
12.5.1 CAN发送流程204
12.5.2 CAN接收流程205
12.5.3 STM32的CAN位时间特性206
12.6 STM32的CAN总线操作206
12.7 STM32的CAN通信应用实例207
12.7.1 STM32的CAN通信应用
硬件设计207
12.7.2 STM32的CAN通信应用
软件设计207
3章 人机接口和DGUS屏的
应用开发214
13.1 独立式键盘接口设计214
13.1.1 键盘的特点及确认214
13.1.2 独立式按键扩展实例215
13.2 矩阵式键盘接口设计216
13.2.1 矩阵式键盘工作原理216
13.2.2 按键的识别方法216
13.2.3 键盘的编码217
13.3 LED显示器接口设计217
13.3.1 LED显示器的结构217
13.3.2 LED显示器的扫描方式218
13.4 DGUS彩色液晶显示屏的开发220
13.4.1 屏存储空间221
13.4.2 硬件配置文件224
13.4.3 DGUS组态软件安装225
13.4.4 软件使用说明226
13.4.5 工程下载237
13.4.6 DGUS彩色液晶显示屏显示变量
配置方法及其指令详解238
4章 旋转编码器的设计242
14.1 旋转编码器的接口设计242
14.1.1 旋转编码器的工作原理242
14.1.2 旋转编码器的接口电路设计242
14.1.3 旋转编码器的时序分析243
14.2 呼吸机按键与旋转编码器程序
结构244
14.3 按键扫描与旋转编码器中断
检测程序246
14.3.1 KEY1与KEY5的按键扫描程序246
14.3.2 KEY2与KEY3的中断检测程序258
14.4 键值存取程序261
14.4.1 环形FIFO键值缓冲区261
14.4.2 键值存取程序263
5章 CAN通信转换器的设计269
15.1 CAN 总线收发器269
15.1.1 PCA82C250/251CAN总线收发器269
15.1.2 TJA1051 CAN总线收发器270
15.2 CAN通信转换器概述271
15.3 CAN通信转换器微控制器主
电路的设计272
15.4 CAN通信转换器UART驱动
电路的设计273
15.5 CAN通信转换器CAN总线
隔离驱动电路的设计273
15.6 CAN通信转换器USB接口
电路的设计274
15.7 CAN通信转换器的程序设计274
6章 电力网络仪表设计实例287
16.1 PMM2000系列电力网络仪表
概述287
16.2 PMM2000系列电力网络仪表的
硬件设计288
16.2.1 主板的硬件电路设计288
16.2.2 电压输入电路的硬件设计288
16.2.3 电流输入电路的硬件设计292
16.2.4 RS485通信电路的硬件设计292
16.2.5 4～20mA模拟信号输出的硬件
电路设计296
16.3 周期和频率测量300
16.4 STM32F103VBT6初始化程序302
16.4.1 NVIC中断初始化程序302
16.4.2 GPIO初始化程序303
16.4.3 ADC初始化程序307
16.4.4 DMA初始化程序309
16.4.5 定时器初始化程序310
16.5 PMM2000系列电力网络仪表的
算法313
16.6 LED数码管动态显示程序
设计314
16.6.1 LED数码管段码表314
16.6.2 LED指示灯状态编码表314
16.6.3 1ms系统滴答定时器中断服务
程序316
16.7 PMM2000系列电力网络仪表在
数字化变电站中的应用318
16.7.1 应用领域318
16.7.2 iMeaCon数字化变电站后台计算机
监控网络系统318
7章 嵌入式控制系统设计320
17.1 嵌入式控制系统的结构320
17.2 嵌入式控制系统软件概述322
17.2.1 嵌入式控制系统应用软件的分层
结构322
17.2.2 嵌入式控制系统软件的设计
策略323
17.2.3 嵌入式控制系统软件的功能和
性能指标324
17.3 8通道模拟量输入智能测控
模块（8AI）的设计325
17.3.1 8通道模拟量输入智能测控模块的
功能概述325
17.3.2 智能测控模块微控制器主电路
设计326
17.3.3 8AI模拟量输入模块A/D采样
电路设计326
17.3.4 8AI模拟量输入模块切换电路
设计329
17.3.5 8AI模拟量输入模块电源电路
设计329
17.4 8通道热电偶输入智能测控
模块（8TC）的设计330
17.4.1 8通道热电偶输入智能测控模块的
功能概述330
17.4.2 8TC热电偶输入模块A/D采样
电路设计331
17.4.3 8TC热电偶输入模块通道切换电路
设计335
17.4.4 热电偶冷端补偿电路设计335
17.5 4通道热电阻输入智能测控
模块（4RTD）的设计337
17.5.1 4通道热电阻输入智能测控模块的
功能概述337
17.5.2 4RTD热电阻输入模块A/D采样
电路设计337
17.5.3 4RTD热电阻输入模块通道切换
电路设计339
17.6 4通道模拟量输出智能测控
模块（4AO）的设计340
17.6.1 4通道模拟量输出智能测控模块的
功能概述340
17.6.2 4AO模拟量输出模块D-A转换
电路设计340
17.6.3 4AO模拟量输出模块V-I转换电路
设计340
17.7 8通道数字量输入智能测控
模块（8DI）的设计342
17.7.1 8通道数字量输入智能测控模块的
功能概述342
17.7.2 8DI数字量输入模块检测电路
设计342
17.8 8通道数字量输出智能测控
模块（8DO）的设计344
17.8.1 8通道数字量输出智能测控模块的
功能概述344
17.8.2 8DO数字量输出模块集电极开路
输出电路设计344
17.9 嵌入式控制系统的软件平台346
17.9.1 软件平台的选择346
17.9.2 μC/OS-Ⅱ内核调度基本原理346
参考文献349