嵌入式系統(tǒng)原理與實(shí)踐 —基于Cortex- M3(STM32)(下冊(cè))
定 價(jià):99 元
- 作者:周銀祥 著
- 出版時(shí)間:2020/9/1
- ISBN:9787568061759
- 出 版 社:華中科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP360.21
- 頁(yè)碼:644
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
基于CortexM3的STM32系列控制器已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的主流微控制器,并且在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中普遍采用,為了更好地進(jìn)行嵌入式教學(xué),實(shí)現(xiàn)硬件實(shí)驗(yàn)+軟件仿真的結(jié)合,本書對(duì)Proteus軟件的安裝與使用、STM32CubeMX應(yīng)用、TFT LCD顯示應(yīng)用、定時(shí)器、I2C總線、串行外設(shè)接口、STM32高級(jí)應(yīng)用等內(nèi)容作了重點(diǎn)講解,并對(duì)常見(jiàn)擴(kuò)展模塊實(shí)驗(yàn)、STM32 GCC、Maple、CDIO項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目等內(nèi)容作了詳細(xì)介紹。本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)、電類專業(yè)、自動(dòng)化以及機(jī)電一體化專業(yè)本科生的教材和參考書,也可供希望了解和掌握嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
由于技術(shù)的發(fā)展,目前ARM Cortex M3/M0成為微控制器MCU的主流,ARM Cortex M3/M0微控制器會(huì)逐步取代目前高校普遍的傳統(tǒng)MCS-51和ARM7的教學(xué)。此方面的教材目前有一些,一是數(shù)量不多,二是有些不是由教師編寫的,做教材不是太合適。本書是教師3年的教學(xué)的ARM Cortex M3的結(jié)晶,加上第四部分提供了一些綜合應(yīng)用,可以作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、畢業(yè)/課程設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽參考,內(nèi)容豐富,體系完善,為一本不得不學(xué)的好教材。
采用ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)的微處理器,即我們通常所說(shuō)的ARM微處理器,已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類市場(chǎng),基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器90%以上的市場(chǎng)份額,ARM技術(shù)正在逐步滲入我們生活的各個(gè)方面。 ARM已成為嵌入式的代名詞,學(xué)習(xí)嵌入式就是學(xué)習(xí)ARM。
ARM Cortex系列提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)滿足不同的性能要求,其處理器基于ARMv7架構(gòu)的三個(gè)分工明確的部分。A部分面向復(fù)雜的尖端應(yīng)用程序,用于運(yùn)行開(kāi)放式的復(fù)雜操作系統(tǒng);R部分針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng);M部分為成本控制和微控制器應(yīng)用提供優(yōu)化。
面對(duì)豐富多彩的嵌入式世界,我們?cè)撊绾芜x擇學(xué)習(xí)的內(nèi)容與形式呢?
ARM公司1985年開(kāi)發(fā)出全球第一款商業(yè) RISC 處理器,ARM7于1993年推出,之后還有ARM9、ARM11,都得到廣泛使用。2004年開(kāi)始推出更新的ARM CortexM3、A8、A9、A15,取代ARM7、ARM9、ARM11,廣泛運(yùn)用在嵌入式領(lǐng)域中。
CortexM3是首款基于ARMv7M架構(gòu)的處理器,是行業(yè)領(lǐng)先的 32 位處理器,適用于具有高確定性的實(shí)時(shí)應(yīng)用,是專門為了在微控制器、汽車車身系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等對(duì)功耗和成本敏感的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高系統(tǒng)性能而設(shè)計(jì)的,它大大簡(jiǎn)化了編程的復(fù)雜性,使ARM架構(gòu)成為各種應(yīng)用方案(即使是簡(jiǎn)單的方案)的上佳選擇。
基于CortexM3的STM32系列控制器已經(jīng)是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的主流微控制器,也是在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中采用的主流微控制器,高校教學(xué)必須跟上技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展。我們已經(jīng)成功進(jìn)行9個(gè)學(xué)年基于CortexM3的STM32教學(xué),并且創(chuàng)造性地使用Proteus仿真主流微控制器STM32進(jìn)行了3個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外高校Proteus軟件仿真STM32實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的空白。硬件實(shí)驗(yàn)+軟件仿真,二者結(jié)合,很好地完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué),極大地提高了教學(xué)效果。
為了更好地進(jìn)行嵌入式教學(xué),我們應(yīng)該積極動(dòng)手實(shí)踐。筆者于2010年3月設(shè)計(jì)了基于STM32F103VBT6的AS05型“STM32SS實(shí)驗(yàn)板”,2013年9月又設(shè)計(jì)了基于STM32F103VET6的AS07型“STM32+ARDUINO實(shí)驗(yàn)板”,用于自己的學(xué)習(xí)與教學(xué)中。如果讀者需要本教材中的實(shí)驗(yàn)板/開(kāi)發(fā)板和程序(下冊(cè)第5、6章提供了49個(gè)實(shí)驗(yàn),其中包括15個(gè)Proteus仿真實(shí)驗(yàn)。另外還有常見(jiàn)擴(kuò)展模塊實(shí)驗(yàn),GCC實(shí)驗(yàn),項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等),課件和課堂練習(xí),可聯(lián)系hustp_jixie@163.com。
下冊(cè)教材中包括:STM32CubeMX和HAL庫(kù),MDK5,Proteus,機(jī)智云,樂(lè)為物聯(lián),產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目等。特別是Proteus仿真STM32和LCD,都是首次應(yīng)用,應(yīng)注意實(shí)際硬件與仿真的區(qū)別。為了配合后續(xù)實(shí)訓(xùn)課程,在第10章編寫了教育部2018年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用”的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四軸飛行器,此為與廣州粵嵌通信科技股份有限公司合作的教學(xué)內(nèi)容。
第7章和第10章的Zigbee模塊和資料由“隔壁科技”提供;第9章的MP3播放器是網(wǎng)友“柯南大俠”的開(kāi)源作品,電參數(shù)模塊和資料是艾銳達(dá)和立天迅捷提供的,“樂(lè)為物聯(lián)”提供了畢業(yè)設(shè)計(jì)咨詢,智能家居使用了“機(jī)智云”的平臺(tái)和資料;第10章的兩輪平衡車是由秋陽(yáng)電子設(shè)計(jì)制作的,四軸飛行器的資料是匿名科創(chuàng)開(kāi)源提供的,參考并摘錄了一些網(wǎng)友的博客文章(文中已分別注明)。廣州風(fēng)標(biāo)提供了Proteus仿真軟件的試用和指導(dǎo)以及PlayKit開(kāi)發(fā)套件。特此鳴謝!
2011年9月編寫了初始講義,經(jīng)過(guò)8年的教學(xué)使用,逐步修改完善并于2019年正式出版。本書有兩大特色:首次詳細(xì)介紹了Proteus仿真STM32的方法;比較全面地?cái)⑹隽嘶赟TM32的四軸飛行器以及新的光流、UWB、視覺(jué)等模塊的應(yīng)用。
這里還要感謝華中科技大學(xué)出版社的編輯和使用上冊(cè)教材的老師,是你們鼓勵(lì)我完成了下冊(cè)教材的編寫,也特別感謝我的妻子和兒女,讓我有時(shí)間完成這項(xiàng)工作。
周銀祥,男,碩士,副教授/電子技術(shù)高級(jí)工程師;10年工廠/公司工作經(jīng)歷,20年教學(xué)工作經(jīng)歷。先后在中國(guó)核工業(yè)公司、深圳成豐電子(日本愛(ài)華)公司、深圳多媒體(鵬博士)公司、四川托普軟件公司、四川托普學(xué)院、四川電力學(xué)院、電子科大成都學(xué)院等工作。擔(dān)任過(guò)電子技術(shù)工程師、電子廠生產(chǎn)技術(shù)廠長(zhǎng)、軟件項(xiàng)目經(jīng)理、大學(xué)教師等。先后從事過(guò)核物理、電子產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)管理、軟件項(xiàng)目管理、大學(xué)電子與通信教學(xué)等工作。指導(dǎo)過(guò)9年大學(xué)生電子競(jìng)賽,學(xué)生獲得各類獎(jiǎng)項(xiàng),獲得工信部《全國(guó)電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽》優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)和《全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽》優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。前主要工作以及研究方向:嵌入式,物聯(lián)網(wǎng),移動(dòng)互聯(lián)等教學(xué)與科研。
采用ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)的微處理器,即我們通常所說(shuō)的ARM微處理器,已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類市場(chǎng),基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器90%以上的市場(chǎng)份額,ARM技術(shù)正在逐步滲入我們生活的各個(gè)方面。 ARM已成為嵌入式的代名詞,學(xué)習(xí)嵌入式就是學(xué)習(xí)ARM。
ARM Cortex系列提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)滿足不同的性能要求,其處理器基于ARMv7架構(gòu)的三個(gè)分工明確的部分。A部分面向復(fù)雜的尖端應(yīng)用程序,用于運(yùn)行開(kāi)放式的復(fù)雜操作系統(tǒng);R部分針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng);M部分為成本控制和微控制器應(yīng)用提供優(yōu)化。
面對(duì)豐富多彩的嵌入式世界,我們?cè)撊绾芜x擇學(xué)習(xí)的內(nèi)容與形式呢?
ARM公司1985年開(kāi)發(fā)出全球第一款商業(yè) RISC 處理器,ARM7于1993年推出,之后還有ARM9、ARM11,都得到廣泛使用。2004年開(kāi)始推出更新的ARM CortexM3、A8、A9、A15,取代ARM7、ARM9、ARM11,廣泛運(yùn)用在嵌入式領(lǐng)域中。
CortexM3是首款基于ARMv7M架構(gòu)的處理器,是行業(yè)領(lǐng)先的 32 位處理器,適用于具有高確定性的實(shí)時(shí)應(yīng)用,是專門為了在微控制器、汽車車身系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等對(duì)功耗和成本敏感的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高系統(tǒng)性能而設(shè)計(jì)的,它大大簡(jiǎn)化了編程的復(fù)雜性,使ARM架構(gòu)成為各種應(yīng)用方案(即使是簡(jiǎn)單的方案)的上佳選擇。
基于CortexM3的STM32系列控制器已經(jīng)是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的主流微控制器,也是在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中采用的主流微控制器,高校教學(xué)必須跟上技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展。我們已經(jīng)成功進(jìn)行9個(gè)學(xué)年基于CortexM3的STM32教學(xué),并且創(chuàng)造性地使用Proteus仿真主流微控制器STM32進(jìn)行了3個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外高校Proteus軟件仿真STM32實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的空白。硬件實(shí)驗(yàn)+軟件仿真,二者結(jié)合,很好地完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué),極大地提高了教學(xué)效果。
為了更好地進(jìn)行嵌入式教學(xué),我們應(yīng)該積極動(dòng)手實(shí)踐。筆者于2010年3月設(shè)計(jì)了基于STM32F103VBT6的AS05型“STM32SS實(shí)驗(yàn)板”,2013年9月又設(shè)計(jì)了基于STM32F103VET6的AS07型“STM32+ARDUINO實(shí)驗(yàn)板”,用于自己的學(xué)習(xí)與教學(xué)中。如果讀者需要本教材中的實(shí)驗(yàn)板/開(kāi)發(fā)板和程序(下冊(cè)第5、6章提供了49個(gè)實(shí)驗(yàn),其中包括15個(gè)Proteus仿真實(shí)驗(yàn)。另外還有常見(jiàn)擴(kuò)展模塊實(shí)驗(yàn),GCC實(shí)驗(yàn),項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等),課件和課堂練習(xí),可聯(lián)系hustp_jixie@163.com。
下冊(cè)教材中包括:STM32CubeMX和HAL庫(kù),MDK5,Proteus,機(jī)智云,樂(lè)為物聯(lián),產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目等。特別是Proteus仿真STM32和LCD,都是首次應(yīng)用,應(yīng)注意實(shí)際硬件與仿真的區(qū)別。為了配合后續(xù)實(shí)訓(xùn)課程,在第10章編寫了教育部2018年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用”的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四軸飛行器,此為與廣州粵嵌通信科技股份有限公司合作的教學(xué)內(nèi)容。
第7章和第10章的Zigbee模塊和資料由“隔壁科技”提供;第9章的MP3播放器是網(wǎng)友“柯南大俠”的開(kāi)源作品,電參數(shù)模塊和資料是艾銳達(dá)和立天迅捷提供的,“樂(lè)為物聯(lián)”提供了畢業(yè)設(shè)計(jì)咨詢,智能家居使用了“機(jī)智云”的平臺(tái)和資料;第10章的兩輪平衡車是由秋陽(yáng)電子設(shè)計(jì)制作的,四軸飛行器的資料是匿名科創(chuàng)開(kāi)源提供的,參考并摘錄了一些網(wǎng)友的博客文章(文中已分別注明)。廣州風(fēng)標(biāo)提供了Proteus仿真軟件的試用和指導(dǎo)以及PlayKit開(kāi)發(fā)套件。特此鳴謝!
2011年9月編寫了初始講義,經(jīng)過(guò)8年的教學(xué)使用,逐步修改完善并于2019年正式出版。本書有兩大特色:首次詳細(xì)介紹了Proteus仿真STM32的方法;比較全面地?cái)⑹隽嘶赟TM32的四軸飛行器以及新的光流、UWB、視覺(jué)等模塊的應(yīng)用。
這里還要感謝華中科技大學(xué)出版社的編輯和使用上冊(cè)教材的老師,是你們鼓勵(lì)我完成了下冊(cè)教材的編寫,也特別感謝我的妻子和兒女,讓我有時(shí)間完成這項(xiàng)工作。