STM32單片機原理與工程實踐

第1章 ARM家族介紹

1.1 單片微型計算機發(fā)展

1.2 嵌入式系統(tǒng)簡介

1.3 Cortex-M3簡介

1.4 ARM系列嵌入式系統(tǒng)處理器

第2章 Cortex-M3體系結(jié)構(gòu)

2.1 微處理器核結(jié)構(gòu)

2.2 處理器的操作模式及狀態(tài)

2.3 寄存器

2.4 總線矩陣

2.5 系統(tǒng)地址映射

2.6 指令集

2.7 流水線

2.8 異常和中斷處理

第3章 STM32F10X電源、時鐘及復(fù)位電路

3.1 電源電路

3.2 時鐘樹結(jié)構(gòu)

3.3 復(fù)位電路

3.4 啟動設(shè)置

第4章 STM32F10X最小系統(tǒng)與開發(fā)環(huán)境

4.1 STM32F10X最小系統(tǒng)運行條件

4.2 STM32F10X最小系統(tǒng)設(shè)計要點

4.3 STM32F10X程序下載的幾種方法

4.4 FWLib固件庫

4.5 開發(fā)環(huán)境

4.6 IAREWARM使用入門

4.7 STM32入門之點亮流水燈

第5章 STM32F10X功能與資源概述

5.1 電源控制

5.2 實時時鐘RTC

5.3 備份寄存器BKP

5.4 獨立看門狗IWDG

5.5 GPIO

5.6 中斷和事件

5.7 DMA控制器

5.8 高級定時控制器TIM1

5.9 通用定時控制器TIMx

5.1 0控制器局域網(wǎng)bxCAN

5.1 112C接口

5.1 2串行外設(shè)接口SPI

5.1 3USART收發(fā)器

5.1 4USB全速設(shè)備接口

5.1 5模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換ADC

5.1 6調(diào)試支持DBG

第6章 基于STM32的M1非接觸卡的讀卡器設(shè)計

6.1 概述

6.2 非接觸卡的分類

6.3 M1非接觸卡讀卡器系統(tǒng)設(shè)計

6.4 M1非接觸卡讀卡器硬件設(shè)計

6.5 M1非接觸卡讀卡器軟件設(shè)計

6.6 總結(jié)

第7章 基于STM32的數(shù)字遠程數(shù)據(jù)采集站

7.1 概述

7.2 數(shù)字遠程數(shù)據(jù)采集站硬件設(shè)計

7.3 數(shù)字遠程數(shù)據(jù)采集站軟件設(shè)計

7.4 總結(jié)

第8章 基于STM32的礦用安全監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)計

8.1 概述

8.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)要求

8.3 RS485總線基礎(chǔ)

8.4 CANBUS總線基礎(chǔ)

8.5 STM32F10X的CAN總線接口

8.6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)計

8.7 PFC8563的程序設(shè)計

8.8 RS485收發(fā)電路設(shè)計

8.9 CAN收發(fā)電路設(shè)計

8.10自恢復(fù)看門狗設(shè)計

8.11主程序設(shè)計

8.12總結(jié)

第9章 基于STM32的多路無線溫度采集系統(tǒng)

9.1 概述

9.2 多路無線溫度采集板設(shè)計

9.3 數(shù)據(jù)接收顯示設(shè)計

第10章 基于STM32的電力采集板設(shè)計

10.1 概述 我

10.2 電力采集板功能需求

10.3 ATT7022A簡介

10.4 ATT7022A部分寄存器說明

10.5 采集板設(shè)計

10.6 系統(tǒng)程序設(shè)計分析

10.7 總結(jié)

第11章 液晶觸摸屏在STM32F10X上的移植

11.1 概述

11.2 STM32的FSMC簡介

11.3 液晶顯示模塊設(shè)計

11.4 GPS定位模塊設(shè)計

11.5 總結(jié)

第12章 基于STM32的USB鍵盤設(shè)計

12.1 USB概述

12.2 USB的特點

12.3 基于STM32的USB鍵盤設(shè)計要求

12.4 STM32F10X的USB功能簡介

12.5 USB鍵盤硬件設(shè)計

12.6 USB鍵盤程序設(shè)計及分析

12.7 總結(jié)

第13章 基于STM32的μC/OS-Ⅱ嵌入式系統(tǒng)移植

13.1嵌入式系統(tǒng)簡介

13.2μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)簡介

13.3μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)任務(wù)管理

13.4μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)時間管理

13.5μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)任務(wù)間通信

13.6μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在STM32上的移植

13.7μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)步驟

13.8總結(jié)

參考文獻

《STM32單片機原理與工程實踐》可以作為工程技術(shù)人員進行STM32F10X系列32位單片微型計算機應(yīng)用設(shè)計與開發(fā)的參考書，適合具有初步經(jīng)驗的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者自學(xué)或研究生學(xué)習(xí)，也可以作為高等院校電子信息、計算機工程、自動化與測控、電氣控制類等專業(yè)學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)參考書。

STM32 F0系列 – ARM? Cortex?-M0入門級MCU

意法半導(dǎo)體基于ARM? Cortex?-M0的STM32F0系列單片機實現(xiàn)了32位性能，同時傳承了STM32系列的重要特性，特別適合成本敏感型應(yīng)用。STM32 F0 MCU集實時性能、低功耗運算和STM32平臺的先進架構(gòu)及外設(shè)于一身。

STM32 F1系列 – ARM? Cortex?-M3基礎(chǔ)型MCU

STM32 F1系列基礎(chǔ)型MCU滿足了工業(yè)、醫(yī)療和消費類市場的各種應(yīng)用需求。憑借該產(chǎn)品系列，意法半導(dǎo)體在全球ARMCortex-M 微控制器領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，同時樹立了嵌入式應(yīng)用的里程碑。該系列利用一流的外設(shè)和低功耗、低壓操作實現(xiàn)了高性能，同時還以可接受的價格、利用簡單的架構(gòu)和簡便易用的工具實現(xiàn)了高集成度。

STM32 F3系列 – ARM? Cortex?-M4混合信號MCU(附帶DSP和FPU)

STM32 F3系列單片機具有運行于72 MHz的32位ARM?Cortex?-M4內(nèi)核（帶有FPU和DSP指令）并集成多種模擬外設(shè)，從而降低應(yīng)用成本并簡化應(yīng)用設(shè)計，它包括：

?超快速比較器（25 ns）

?具有可編程增益的運算放大器

? ?12位DAC

?超快速12位ADC，單通道每秒5 M次采樣（每秒五百萬次采樣），交替模式下可達到每秒18 M次采樣

?精確的16位sigma-deltaADC（21通道）

?內(nèi)核耦合存儲器SRAM（程序加速器）是提高時間關(guān)鍵程序性能所專用的存儲器架構(gòu)，可將性能提升43%

? ?144 MHz高級16位脈寬調(diào)制定時器（分辨率 < 7 ns），用于控制應(yīng)用

?高分辨率定時器（217 ps），對供電和溫度漂移可自補償

靈活的互連矩陣可在外設(shè)之間自主式通信，節(jié)省了CPU資源和功耗。

與STM32 F0系列MCU高度兼容，保證了在設(shè)計不同性能等級的后續(xù)應(yīng)用時有卓越的效率。

STM32 F2系列 – ARM? Cortex?-M3高性能MCU

基于ARM? Cortex?-M3的STM32 F2系列單片機采用意法半導(dǎo)體先進的90 nm NVM制程制造而成，具有創(chuàng)新型自適應(yīng)實時存儲器加速器（ART加速器?）和多層總線矩陣， 實現(xiàn)了前所未有的高性價比。

該系列MCU具有集成度高的特點：整合了1MB Flash存儲器、128KB SRAM、以太網(wǎng)MAC、USB 2.0 HS OTG、照相機接口、硬件加密支持和外部存儲器接口。

意法半導(dǎo)體的加速技術(shù)使這些MCU能夠在主頻為120 MHz 下實現(xiàn)高達150 DMIPS/398 CoreMark的性能，這相當(dāng)于零等待狀態(tài)執(zhí)行，同時還能保持極低的動態(tài)電流消耗水平（175μA/MHz）。

STM32 F4系列 – ARM? Cortex?-M4高性能MCU(附帶DSP和FPU)

基于ARM?? Cortex?-M4的STM32F4系列單片機 (MCU) 采用了意法半導(dǎo)體的NVM工藝和ART加速器?，在180 MHz的工作頻率下通過閃存執(zhí)行指令時可實現(xiàn)225DMIPS/608 CoreMark的性能，是迄今所有基于Cortex-M內(nèi)核的微控制器產(chǎn)品所達到的最高性能得分。

由于采用了動態(tài)功耗調(diào)整功能，通過閃存執(zhí)行指令時的電流消耗范圍為從STM32F410的89 μA/MHz到STM32F439的260μA/MHz。

STM32F4系列包括11條兼容的數(shù)字信號控制器（DSC）產(chǎn)品線，是MCU實時控制功能與DSP信號處理功能的完美結(jié)合體

STM32 F7系列 – ARM? Cortex?-M7高性能MCU

得益于意法半導(dǎo)體的ART Accelerator?加速器以及一級高速緩存【L1 CACHE】，不論是從內(nèi)部閃存還是外部存儲器執(zhí)行程序，STM32F7微控制器均能釋放Cortex-M7內(nèi)核的高性能理論值: 在216 MHz fCPU主頻時，性能測試取得1082 CoreMark/462 DMIPS的成績。

STM32 H7系列 - ARM? Cortex?-M7超高性能MCU

利用L1緩存，STM32H732位單片機實現(xiàn)了Cortex-M7內(nèi)核的高理論性能——無論是從嵌入式閃存還是外部存儲器來執(zhí)行代碼：400MHz 處理器頻率下性能可達到 2010 CoreMark /856 DMIPS。

STM32 L0系列 – ARM? Cortex?-M0+超低功耗MCU

ARM?Cortex?-M0+內(nèi)核與STM32單片機超低功耗特性的獨有結(jié)合，使STM32 L0 MCU非常適合電池供電或供電來自能量收集的應(yīng)用。STM32 L0微控制器提供了動態(tài)電壓調(diào)節(jié)、超低功耗時鐘振蕩器、LCD接口、比較器、DAC及硬件加密。

新的自主式外設(shè)（包括USART、I2C、觸摸傳感控制器）分擔(dān)了ARMCortex-M0+內(nèi)核的負荷，減少了CPU喚醒次數(shù)，因此有助于減少處理時間及功耗。

STM32 L1系列 – ARM? Cortex?-M3超低功耗MCU

基于ARM? Cortex?-M3的STM32L1系列MCU采用ST專有的超低泄漏制程，具有創(chuàng)新型自主動態(tài)電壓調(diào)節(jié)功能和5種低功耗模式，STM32 L1系列mcu擴展了超低功耗的理念，并且不會犧牲性能。

與STM32 L0及STM8L一樣，STM32L1單片機提供了動態(tài)電壓調(diào)節(jié)、超低功耗時鐘振蕩器、LCD接口、比較器、DAC及硬件加密功能。

這種創(chuàng)新型架構(gòu)（電壓調(diào)節(jié)、超低功耗MSI振蕩器）能夠以極低的功耗預(yù)算為您的設(shè)計實現(xiàn)更高的性能。大量嵌入式外設(shè)，例如USB、LCD接口、運算放大器、比較器、具有快速開/關(guān)模式的ADC、DAC、電容觸摸和AES，為STM32L1系列MCU提供了一個可擴展平臺

STM32 L4系列 – ARM? Cortex?-M4超低功耗MCU

STM32L4 MCU在超低功耗微控制器效率的標(biāo)準化EEMBC? ULPBench?測試中獲得253分【該測試是用來對各類低功耗微處理器做低功耗效率比較的標(biāo)準】。此外，STM32L4系列單片機打破了當(dāng)前超低功耗領(lǐng)域的性能極限?；趲PU的ARM?Cortex?-M4內(nèi)核以及意法半導(dǎo)體ART Accelerator?技術(shù)的前提下，該系列在80MHz CPU頻率下的性能可達到100 DMIPS。

STM32L4系列MCU可以根據(jù)微處理器運行時不同的應(yīng)用需求來適時調(diào)整電壓從而實現(xiàn)功耗的動態(tài)平衡。該功能適用于STOP模式下的低功耗外設(shè)（LP UART、LP定時器）、安全和保密特性、大量智能外設(shè)，以及諸如運算放大器、比較器、LCD、12位DAC和16位ADC（硬件過采樣）等先進的低功耗模擬外設(shè)。

以STM32F103RBT6這個型號的芯片為例，該型號的組成為7個部分，其命名規(guī)則如下: