STM32单片机原理及应用 - 普通高等教育新工科教材暨智能制造领域人才培养系列教材 - 中国高校教材图书网
| 内容简介： |
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当前，我国科学技术已经得到飞速发展，使人们的生活质量得到明显改善，同时减少了成本的研发成本，再加上我国高新技术、物联网技术以及高新技术的大力支持，嵌入式操作系统技术在我国各个领域都得到广泛应用。本书结合学生所学的基础知识，兼顾非电气/自动化和近电气/自动化专业的教学特点，主要介绍了STM32的原理及采用HAL库在Proteus的简要仿真过程。全书共分为两部分：第一部分对语言、HAL库及编程、仿真平台做了概述、总结；第二部分通过实例演示了采用HAL库及STM32CubeMX编程的一般过程。本书的思想是完全替代8位、16位单片机，特别是51系列单片机，因此可作为应用型本科及高职、高专的教材，也可作为普通院校的“嵌入式系统”课程教材，可在这类型学校推广。该书引入了大量的示例，可作为技术人员、工程师的参考工具书。
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| 作者简介： |
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冯占荣，男，中共党员，2010年12月于吉林大学工学博士毕业，2011年1月就职于南昌航空航空大学，从事教学科研工作，先后目前为智能制造工程系系主任。主持及参与纵向课题10余项（主持5项），横向课题20余项（以军工机械类、控制类为主）。
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| 章节目录： |
第1篇C语言、HAL库及编程、仿真平台
第1章C语言知识要点(3)
1.1C语言基础知识(3)
1.2数组(8)
1.3函数(12)
1.4指针(16)
1.5结构体、共用体与枚举(21)
1.6编程规范(27)
思考与练习(39)
第2章STM32简介(40)
2.1CortexM3内核(40)
2.2STM32的特点(40)
2.3STM32的分类(41)
2.4STM32的型号说明(42)
2.5内部资源(43)
2.6内部结构(45)
2.7时钟树(47)
思考与练习(49)
第3章寄存器的函数封装方法(50)
3.1地址空间(50)
3.2通过地址设置寄存器(53)
3.3地址重命名(53)
3.4外设的封装(54)
3.5寄存器的封装(55)
思考与练习(56)
第4章HAL库及编程平台(57)
4.1标准库及HAL库的比较(57)
4.2HAL库(57)
4.3图形配置工具STM32CubeMX(63)
4.4编程平台Keil MDK5(78)
思考与练习(84)
第5章仿真平台Proteus 8.6(85)
5.1Proteus 8.6环境(85)
5.2添加及布置元器件(89)
5.3仿真控制(91)
思考与练习(92)
第2篇设 计 仿 真
第6章点亮LED灯(95)
6.1GPIO简介(95)
6.2实例描述及硬件连接图绘制(101)
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| 精彩片段： |
单片微型计算机简称单片机，简单来说就是集中央处理器(运算、控制)、随机存储器(数据存储)、只读存储器(程序存储)、输入/输出设备(串口、并口等)和中断系统于同一芯片的器件。将中央处理器、随机存储器、只读存储器、输入/输出设备都做成单独的芯片，安装在一个主板上，就构成了个人计算机主板，进而可组装成计算机。以往单片机以8位或16位的微控制器为主体，这种单片机久经岁月的洗礼，在工业控制应用中大放光芒。然而，现代工程需求对单片机的功能、响应速度、功耗的要求越来越高，以89C51系列单片机为代表的传统单片机已经不能满足这些要求。尽管工程师可以选择诸如ARM系列更高效快速的微处理器，但从成本及开发门槛等方面考虑，其还是很难满足要求。基于此，ST(意法半导体)公司使用ARM公司的CortexM0、M0+、M3、M4和M7内核生产了32位高性价比的STM32微处理器，其按内核架构分为主流产品(STM32F0、STM32F1、STM32F3)、超低功耗产品(STM32L0、STM32L1、STM32L4、STM32L4+)、高性能产品(STM32F2、STM32F4、STM32F7、STM32H7)。不论哪种内核架构的产品，其内部资源(寄存器和外设功能)都较8051、AVR和PIC要丰富得多，因此STM32一上市就迅速占领了中低端微处理器市场，颇有星火燎原之势。当然，这与其倡导的基于库的开发方式密不可分。采用库的开发方式，仅通过调用库里面的API就可迅速搭建一个大型程序，写出各种用户所需的应用，这就大大降低了学习及开发门槛。特别是STM32CubeMX软件的问世，更是使其应用库函数开发进展迅速。基于此，本书主要对库采用的C语言做了总结归纳，进而对STM32的构成及库函数的封装形式做了简要分析，最后采用HAL库在Proteus平台进行编程实例化。
本书主要包括两篇。
第一篇：语言、HAL库及编程平台。本篇归纳总结了C语言程序常用语法、关键字，简要介绍了STM32的特点、分类等内容；此外，还介绍了函数对寄存器封装方法、HAL库，以及STM32CbueMX、Keil MDK、Proteus等工具。
第二篇：设计仿真。本篇介绍了点亮LED灯、按键扫描控制LED灯、按键中断控制LED灯、基本定时器、PWM输出(仿真器端口电平、呼吸灯、PWM捕获)、串口收发送数据(轮循、中断、DMA)、实时时钟RTC、单总线控制(温、湿度采集)及LCD1602的仿真应用。
本书由编者结合多年从事机电一体化、信号检测技术等相关课程教学经验编写而成，为初学、自学的学生、研究人员学习HAL库编程的入门书籍，尤其适合无硬件基础或掌握的硬件知识不丰富的读者，适用于入门培训、课堂教学。本书的出版得到了南昌航空大学创新创业教育课程培育项目的大力支持。在编写本书的过程中，参考了多种书籍、文献，除参考文献中所列的文献之外，还有许多来自于网络，无法一一注明出处。在此，谨向所有文献作者表示感谢！
由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请各位读者给予批评、指正
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| 书 评： |
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目前市面上针对采用HAL库编写STM32F1的教程公开出版的不多，这些教材不仅受到官方开发板的约束，而且仅仅列举了少量例程。而本书涉及内容是以Proteus软件搭建仿真平台，不仅平台搭建自由，而且例程丰富（15个例程）。最关键的是目前为止国内较早采用Proteus仿真STM32的教材，相信会受到众多读者，特别是51单片机的读者欢迎。教材以二维码链接的方式提供了配套代码，可作为应用型本科及高职、高专“单片机原理及应用”的教材，也可作为普通院校的“嵌入式系统”课程教材，。该书引入了大量的示例，可作为技术人员、工程师的参考工具书。如果在教材使用中遇到任何问题可以与作者联系fengzhanrong@nchu.edu.cn。
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