STM32單片機(jī)原理與工程實(shí)踐內(nèi)容簡介

《STM32單片機(jī)原理與工程實(shí)踐》可以作為工程技術(shù)人員進(jìn)行STM32F10X系列32位單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)的參考書，適合具有初步經(jīng)驗(yàn)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(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)化與測(cè)控、電氣控制類等專業(yè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)參考書。

第1章 ARM家族介紹

1.1 單片微型計(jì)算機(jī)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(shí)鐘及復(fù)位電路

3.1 電源電路

3.2 時(shí)鐘樹結(jié)構(gòu)

3.3 復(fù)位電路

3.4 啟動(dòng)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(yùn)行條件

4.2 STM32F10X最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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(diǎn)亮流水燈

第5章 STM32F10X功能與資源概述

5.1 電源控制

5.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC

5.3 備份寄存器BKP

5.4 獨(dú)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(jí)定時(shí)控制器TIM1

5.9 通用定時(shí)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(jì)

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(jì)

6.4 M1非接觸卡讀卡器硬件設(shè)計(jì)

6.5 M1非接觸卡讀卡器軟件設(shè)計(jì)

6.6 總結(jié)

第7章 基于STM32的數(shù)字遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集站

7.1 概述

7.2 數(shù)字遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集站硬件設(shè)計(jì)

7.3 數(shù)字遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集站軟件設(shè)計(jì)

7.4 總結(jié)

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

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(jì)

8.7 PFC8563的程序設(shè)計(jì)

8.8 RS485收發(fā)電路設(shè)計(jì)

8.9 CAN收發(fā)電路設(shè)計(jì)

8.10自恢復(fù)看門狗設(shè)計(jì)

8.11主程序設(shè)計(jì)

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(jì)

9.3 數(shù)據(jù)接收顯示設(shè)計(jì)

第10章 基于STM32的電力采集板設(shè)計(jì)

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(jì)

10.6 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)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(jì)

11.4 GPS定位模塊設(shè)計(jì)

11.5 總結(jié)

第12章 基于STM32的USB鍵盤設(shè)計(jì)

12.1 USB概述

12.2 USB的特點(diǎn)

12.3 基于STM32的USB鍵盤設(shè)計(jì)要求

12.4 STM32F10X的USB功能簡介

12.5 USB鍵盤硬件設(shè)計(jì)

12.6 USB鍵盤程序設(shè)計(jì)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(shí)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(xiàn)

STM32 F0系列 – ARM? Cortex?-M0入門級(jí)MCU

意法半導(dǎo)體基于ARM? Cortex?-M0的STM32F0系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了32位性能，同時(shí)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(shí)時(shí)性能、低功耗運(yùn)算和STM32平臺(tái)的先進(jìn)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(fèi)類市場(chǎng)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(shí)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(shí)現(xiàn)了高性能，同時(shí)還以可接受的價(jià)格、利用簡單的架構(gòu)和簡便易用的工具實(shí)現(xiàn)了高集成度。

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

STM32 F3系列單片機(jī)具有運(yùn)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(jì)，它包括：

?超快速比較器（25 ns）

?具有可編程增益的運(yùn)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(dá)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(chǔ)器SRAM（程序加速器）是提高時(shí)間關(guān)鍵程序性能所專用的存儲(chǔ)器架構(gòu)，可將性能提升43%

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

?高分辨率定時(shí)器（217 ps），對(duì)供電和溫度漂移可自補(bǔ)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(jì)不同性能等級(jí)的后續(xù)應(yīng)用時(shí)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(jī)采用意法半導(dǎo)體先進(jìn)的90 nm NVM制程制造而成，具有創(chuàng)新型自適應(yīng)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)器加速器（ART加速器?）和多層總線矩陣， 實(shí)現(xiàn)了前所未有的高性價(jià)比。

該系列MCU具有集成度高的特點(diǎn)：整合了1MB Flash存儲(chǔ)器、128KB SRAM、以太網(wǎng)MAC、USB 2.0 HS OTG、照相機(jī)接口、硬件加密支持和外部存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)高達(dá)150 DMIPS/398 CoreMark的性能，這相當(dāng)于零等待狀態(tài)執(zhí)行，同時(shí)還能保持極低的動(dòng)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(jī) (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(shí)可實(shí)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(dá)到的最高性能得分。

由于采用了動(dòng)態(tài)功耗調(diào)整功能，通過閃存執(zhí)行指令時(shí)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(hào)控制器（DSC）產(chǎn)品線，是MCU實(shí)時(shí)控制功能與DSP信號(hào)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(jí)高速緩存【L1 CACHE】，不論是從內(nèi)部閃存還是外部存儲(chǔ)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(shí)，性能測(cè)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(jī)實(shí)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(chǔ)器來執(zhí)行代碼：400MHz 處理器頻率下性能可達(dá)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(jī)超低功耗特性的獨(dú)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(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)、超低功耗時(shí)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(fù)荷，減少了CPU喚醒次數(shù)，因此有助于減少處理時(shí)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(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)功能和5種低功耗模式，STM32 L1系列mcu擴(kuò)展了超低功耗的理念，并且不會(huì)犧牲性能。

與STM32 L0及STM8L一樣，STM32L1單片機(jī)提供了動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)、超低功耗時(shí)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(jì)實(shí)現(xiàn)更高的性能。大量嵌入式外設(shè)，例如USB、LCD接口、運(yùn)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(gè)可擴(kuò)展平臺(tái)

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(zhǔn)化EEMBC? ULPBench?測(cè)試中獲得253分【該測(cè)試是用來對(duì)各類低功耗微處理器做低功耗效率比較的標(biāo)準(zhǔn)】。此外，STM32L4系列單片機(jī)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(dá)到100 DMIPS。

STM32L4系列MCU可以根據(jù)微處理器運(yùn)行時(shí)不同的應(yīng)用需求來適時(shí)調(diào)整電壓從而實(shí)現(xiàn)功耗的動(dòng)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(shí)器）、安全和保密特性、大量智能外設(shè)，以及諸如運(yùn)算放大器、比較器、LCD、12位DAC和16位ADC（硬件過采樣）等先進(jìn)的低功耗模擬外設(shè)。

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