基於ARM Cortex-M3的STM32微控製器實戰教程(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊餘柳，張葉茂，倫硯波編著 著

圖書標籤:

• STM32
• Cortex-M3
• 嵌入式係統
• 單片機
• 實戰
• 教程
• ARM
• 開發
• 硬件
• 編程

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121326974

商品編碼：19550280184

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

頁數：183

字數：315000

作  者:楊餘柳,張葉茂,倫硯波 編著 定  價:35 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2017年09月01日 頁  數:183 裝  幀:平裝 ISBN:9787121326974 ●第1章ARM和嵌入式係統介紹
●1.1ARM微處理器概述
●1.1.1ARM簡介
●1.1.2ARM微處理器的應用領域及特點
●1.1.3ARM微處理器係列
●1.1.4ARM微處理器結構
●1.1.5ARM微處理器的應用選型
●1.2嵌入式係統的概念
●1.2.1嵌入式係統定義
●1.2.2嵌入式發展過程
●1.3嵌入式操作係統
●1.3.1概述
●1.3.2操作係統
●1.3.3實時操作係統（RTOS）
●1.3.4通用型操作係統
●1.3.5嵌入式常見的幾個概念
●1.3.6常見的嵌入式操作係統
●第2章ARM體係結構
●2.1ARM體係結構的特點
●2.2各ARM體係結構版本
●部分目錄

內容簡介

本書講述瞭STM32的學習與開發知識,讀者從無到有地學習一款芯片,不僅能夠掌握學習芯片知識的方法，而且能夠對嵌入式模塊的開發有所瞭解。本書主要介紹Cortex-M3係列STM32的工作原理及應用。本書共20章，包括：嵌入式的基本概念；ARM的體係結構；本書所用開發闆硬件介紹；係統時鍾及匯編；GPIO控製LED實現；UART實驗；ADC的應用；定時器的介紹；中斷實驗；STM32的功能模塊及常用協議介紹；μC/OS-II操作係統基礎及應用；項目管理及開發流程介紹；KEIL集成開發環境介紹及建立STM32項目模闆。本書麵嚮立誌於ARM嵌入式開發的初學者，以及從單片機嚮ARM處理器轉型的工程技術人員。本書可作為高校電子相關專業教材，也可以作為想從事嵌入式開發領域的高校畢業生的自學教材，還可作為目前正在做8/16位單片機開發並且想轉做ARM芯片開發的工程師的參考手冊。

《ARM Cortex-M3微控製器STM32係列應用開發實戰》 內容簡介 本書是一部深入探討基於ARM Cortex-M3內核的STM32係列微控製器的應用開發實戰指南。旨在為讀者提供一套係統、全麵且極具實踐價值的學習體係，幫助開發者快速掌握STM32微控製器的精髓，並能獨立完成各類嵌入式係統的設計與開發。本書不僅涵蓋瞭STM32微控製器硬軟件的必備基礎知識，更側重於結閤實際項目，通過大量的案例分析和代碼示例，引導讀者解決開發過程中可能遇到的各種問題。 第一部分：STM32微控製器基礎理論與入門 本部分將為讀者打下堅實的理論基礎，從微控製器的基本概念入手，逐步深入到ARM Cortex-M3內核的架構特性，以及STM32係列産品的獨特之處。 微控製器概述與ARM Cortex-M3內核架構： 深入剖析微控製器的發展曆程、核心組件（CPU、存儲器、外設）以及在現代電子産品中的廣泛應用。 詳細介紹ARM Cortex-M3處理器的核心架構，包括其流水綫設計、指令集（Thumb-2）、異常處理機製、內存保護單元（MPU）等關鍵特性。重點闡述Cortex-M3如何實現高性能與低功耗的平衡，以及其在嵌入式實時操作係統（RTOS）支持方麵的優勢。 講解ARMv7-M架構下的關鍵概念，如寄存器組、堆棧指針、程序計數器、狀態寄存器等，為後續的編程打下基礎。 STM32係列微控製器概覽： 介紹意法半導體（STMicroelectronics）STM32係列微控製器的發展脈絡、産品綫劃分（如F0、F1、F3、F4、F7、H7等），幫助讀者理解不同係列之間的差異與適用場景。 重點分析STM32係列産品在ARM Cortex-M3內核基礎上，集成的豐富外設資源，如GPIO、USART、SPI、I2C、ADC、DAC、Timers、DMA、RTC、USB、CAN、Ethernet等，以及它們在實際應用中的功能。 講解STM32的存儲器映射，包括Flash、SRAM、外設寄存器等的地址空間布局，理解CPU如何訪問這些資源。 介紹STM32的功耗管理模式，如運行模式、睡眠模式、停止模式、待機模式等，為實現低功耗設計提供理論支持。 STM32開發環境搭建與首個程序編寫： 詳細指導讀者安裝和配置主流的STM32開發工具鏈，包括IDE（如Keil MDK、STM32CubeIDE、IAR Embedded Workbench）、編譯器、調試器等。 引導讀者使用STM32CubeMX配置和生成STM32工程，理解CubeMX在初始化配置、時鍾設置、外設選型等方麵的強大功能。 從零開始編寫一個經典的“LED閃爍”程序，並利用調試器進行單步執行、查看變量、設置斷點等操作，熟悉基本的程序調試流程。 介紹STM32的固件庫（Standard Peripheral Library/HAL庫/LL庫）的概念與使用方法，理解庫函數如何簡化對硬件的控製。 第二部分：STM32核心外設與應用開發實例 本部分將深入探討STM32係列微控製器中最常用、最核心的外設，並通過詳細的實例，展示如何在實際項目中應用這些外設，解決具體的工程問題。 GPIO（通用輸入輸齣端口）深入應用： 詳細講解GPIO的配置模式，如輸入（浮空、上拉、下拉）、輸齣（推挽、開漏）、復用功能、模擬輸入等，以及相應的寄存器設置。 通過實例演示如何控製LED燈的開關與閃爍，讀取按鍵輸入，實現簡單的用戶交互。 講解GPIO的中斷功能，如何配置GPIO作為外部中斷源，實現事件觸發的響應機製。 串口通信（USART/UART）實戰： 深入解析USART/UART的通信原理，包括波特率、數據位、停止位、校驗位等參數的設置。 指導讀者如何配置STM32的USART/UART外設，實現與PC或其他設備的異步串行通信。 編寫發送和接收數據的程序，演示基於串口的調試信息輸齣、數據采集與傳輸。 介紹DMA（直接內存訪問）在串口通信中的應用，如何利用DMA實現高效的數據傳輸，減輕CPU負擔。 SPI（串行外設接口）與I2C（集成電路總綫）接口通信： 講解SPI協議的工作原理，包括主/從模式、時鍾極性與相位（CPOL/CPHA）、數據傳輸方嚮等。 通過實例演示如何使用STM32的SPI接口與外部SPI設備（如SD卡、EEPROM、OLED顯示屏）進行通信。 講解I2C協議的工作原理，包括主/從模式、地址尋址、ACK/NACK機製等。 通過實例演示如何使用STM32的I2C接口與外部I2C設備（如傳感器、擴展IO芯片）進行通信。 定時器（Timers）的靈活運用： 全麵介紹STM32定時器的種類（通用定時器、高級定時器、基本定時器）及其主要功能，如計數、定時、PWM輸齣、輸入捕獲等。 講解如何利用定時器實現精確的延時，生成不同占空比的PWM信號，用於電機控製、LED亮度調節等。 通過輸入捕獲實例，演示如何測量外部脈衝信號的頻率和占空比。 介紹定時器與其他外設（如ADC、DAC）的聯動，實現更復雜的控製功能。 ADC（模數轉換器）與DAC（數模轉換器）接口： 講解ADC的工作原理，包括采樣、量化、編碼等過程，以及STM32 ADC的分辨率、采樣速率、通道等參數。 通過實例演示如何使用STM32 ADC讀取模擬信號（如電位器、溫度傳感器、光敏電阻）的值。 講解DMA在ADC采樣中的應用，實現連續、高效的ADC數據采集。 講解DAC的工作原理，以及如何使用STM32 DAC輸齣模擬電壓信號。 通過實例演示DAC在音頻輸齣、信號生成等方麵的應用。 第三部分：高級主題與項目實戰 本部分將引導讀者深入探索STM32的更高級特性，並結閤實際項目，將所學知識融會貫通，提升實際工程能力。 中斷係統與異常處理： 深入分析STM32的中斷嚮量錶、NVIC（嵌套嚮量中斷控製器）的配置，理解中斷優先級、中斷分組的設置。 指導讀者如何編寫中斷服務函數（ISR），實現高效的中斷響應。 講解中斷與輪詢的優缺點對比，以及何時選擇何種方式。 通過實例演示如何配置多個中斷源，處理復雜的事件流。 DMA（直接內存訪問）控製器深入解析： 詳細介紹DMA的工作原理、通道配置、傳輸模式（如單次傳輸、循環傳輸、半傳輸中斷）等。 深入講解DMA在ADC、SPI、USART、Timer等外設中的應用，以及如何通過DMA實現高效的數據搬運，提高係統性能。 通過復雜的數據傳輸實例，展示DMA的強大能力。 實時操作係統（RTOS）在STM32上的應用： 介紹RTOS的基本概念，如任務、任務調度、信號量、消息隊列、互斥量等。 選擇一款主流的RTOS（如FreeRTOS）進行講解，指導讀者如何在STM32上移植和配置FreeRTOS。 通過多任務編程實例，演示如何使用RTOS解決復雜的並發控製問題，提高程序的模塊化和可維護性。 講解RTOS在處理用戶界麵、通信協議棧、復雜控製算法等方麵的優勢。 STM32的低功耗設計技術： 詳細講解STM32係列微控製器的各種低功耗模式，以及如何通過配置寄存器進入和喚醒這些模式。 分析不同外設在低功耗模式下的狀態，以及如何優化外設的使用以降低功耗。 通過實例演示如何設計低功耗應用，延長電池供電設備的工作時間。 片上外設的進階應用（如USB、CAN、Ethernet）： 針對USB設備（主機/從機）開發，講解USB協議棧的基本概念，以及如何利用STM32的USB庫實現USB通信。 針對CAN總綫通信，講解CAN協議的工作原理，如何配置STM32的CAN控製器，實現可靠的分布式通信。 針對Ethernet網絡通信，講解TCP/IP協議棧的基本概念，以及如何利用STM32的Ethernet MAC/PHY接口實現網絡連接。 提供相應的實例，展示這些高級外設在實際項目中的應用。 綜閤項目實戰： 選取1-2個具有代錶性的綜閤項目，例如： 智能傢居控製係統： 集成傳感器（溫濕度、光照）、執行器（電機、繼電器）、通信模塊（Wi-Fi/藍牙）、用戶界麵（LCD/觸摸屏），並可能結閤RTOS進行多任務管理。 數據采集與傳輸終端： 集成多種傳感器，利用ADC、USART/SPI/I2C進行數據采集，並通過USB/CAN/Ethernet/Wi-Fi將數據發送到上位機或雲端。 通過項目的完整流程，引導讀者從需求分析、硬件選型、軟件設計、編碼實現、調試測試等各個環節進行實踐，真正做到學以緻用。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 在介紹基礎理論的同時，立即通過豐富的實例進行驗證，讓讀者在動手操作中加深理解。 案例驅動式教學： 每一個重要知識點都配有實際可運行的代碼示例，並提供詳細的解析，幫助讀者快速上手。 循序漸進，由淺入深： 從最基礎的GPIO開始，逐步深入到復雜的RTOS和網絡通信，適閤不同層次的讀者。 強調調試技巧： 重點講解如何使用調試器解決問題，培養讀者獨立解決開發難題的能力。 貼近實際工程應用： 所選用的項目案例均來源於實際工程，具有較高的參考價值。 全麵覆蓋STM32核心外設： 涵蓋瞭STM32係列微控製器中最常用、最核心的各種外設功能。 適用讀者： 希望快速掌握STM32係列微控製器開發技術的電子工程專業學生。 從事嵌入式係統開發的工程師，需要快速熟悉STM32平颱。 業餘愛好者，對嵌入式開發充滿熱情，希望自己動手製作智能硬件。 希望將STM32應用於物聯網、智能傢居、工業控製、醫療設備等領域的開發者。 通過本書的學習，讀者將能夠獨立設計、開發和調試基於STM32微控製器的嵌入式係統，為後續更復雜的項目開發打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期，讓我受益匪淺。我之前接觸過一些嵌入式開發相關的資料，但總覺得零散不成體係，而且很多細節都講得不夠深入。這本《基於ARM Cortex-M3的STM32微控製器實戰教程(第2版)》卻給瞭我一種完整的、係統性的知識體係。它不僅涵蓋瞭STM32的硬件基礎，還對 Cortex-M3 架構的核心概念進行瞭剖析，讓我對微控製器的內部工作原理有瞭更深刻的認識。書中對各種外設的講解，從 GPIO 到 ADC、DAC、SPI、I2C，再到定時器和中斷，都做到瞭“知其然，更知其所以然”。作者沒有僅僅停留在API的調用層麵，而是深入到寄存器級彆的操作，這對於理解不同外設之間的聯動以及如何優化代碼性能至關重要。更讓我印象深刻的是，書中關於RTOS（實時操作係統）的介紹，雖然可能不是這本書的重點，但作者用簡潔明瞭的方式勾勒齣瞭RTOS在嵌入式係統中的作用和優勢，這為我進一步學習更復雜的係統開發打開瞭思路。而且，書中的一些高級主題，比如低功耗設計和錯誤處理，也都有涉及，這對於實際項目開發非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的體驗非常愉快，感覺作者是一位充滿激情和智慧的導師。從翻開第一頁開始，我就被作者的語言風格所吸引。他善於用類比和生動形象的語言來解釋抽象的技術概念，讓我這個不那麼擅長數學和物理的人也能輕鬆理解。比如，在講解中斷的時候，他用“電話鈴響”的比喻，瞬間就讓我明白瞭中斷服務的本質。而且，這本書的結構也非常閤理，章節之間的過渡自然流暢，知識點的循序漸進也做得非常好。我喜歡作者在講解完一個概念後，會立刻給齣相關的代碼示例，然後通過一個實際的小項目來鞏固所學知識。這種“理論-實踐-鞏固”的學習模式，讓我能夠深刻地理解每一個知識點，而不是死記硬背。讓我特彆感動的是，在某些關鍵章節，作者還會插入一些“作者有話說”或者“經驗之談”，這些內容雖然不是硬性的技術知識，但卻充滿瞭作者的智慧和對開發者的關懷，讓我覺得這位作者真的在用心寫這本書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值體現在其能夠幫助讀者建立起對STM32微控製器以及ARM Cortex-M3架構的全麵且深入的理解。我之前閱讀過不少關於嵌入式係統的書籍，但很多都側重於某一個方麵，例如單片機指令集、特定的開發工具或者某個外設的接口。然而，這本書卻提供瞭一個更加宏觀的視角，它將硬件平颱、核心架構、開發工具以及實際應用場景巧妙地融為一體。讓我驚喜的是，書中對於STM32係列芯片的選型和不同型號之間的差異也進行瞭簡要的介紹，這對於初學者在項目初期進行硬件選型具有重要的指導意義。此外，書中對C語言在嵌入式開發中的應用也做瞭充分的闡述，並且提供瞭大量高質量的C語言代碼示例，這些代碼不僅可讀性強，而且遵循瞭良好的編程規範，對於提升讀者的編程素養非常有幫助。總而言之，這本書不僅僅是一本技術教程，更是一份能夠幫助讀者建立紮實嵌入式開發基礎的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！我之前對嵌入式開發一直有些模糊的概念，總覺得那是個非常高深莫測的領域，尤其是涉及到像ARM Cortex-M3這樣的專業硬件，更是讓我望而卻步。但翻開這本書，感覺就像是走進瞭一個全新的世界。作者的敘述方式非常親切，一點也不像枯燥的技術手冊，反而更像是一位經驗豐富的老師在手把手地教你。從最基礎的STM32的開發環境搭建，到各種常用外設的配置和使用，每一個步驟都講解得非常細緻，而且配圖也很豐富，讓我這個初學者也能快速理解。特彆吸引我的是，書中給齣瞭很多實際的案例，比如如何用STM32控製LED燈閃爍、如何讀取按鍵輸入、如何通過串口進行通信等等。這些例子都非常貼閤實際應用，讓我覺得學習嵌入式開發不再是紙上談兵，而是真的能做齣東西來。而且，書中的代碼也寫得非常規範，注釋也很多，這對剛開始接觸嵌入式編程的我來說，簡直是福音，讓我能更快地理解代碼的邏輯和實現方式。我甚至覺得，這本書不僅僅是講技術，更是在培養一種解決問題的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

這本教程的實用性真的沒得說！作為一名有著幾年嵌入式開發經驗的工程師，我一直在尋找一本能夠真正指導我解決實際問題的書。市麵上很多書要麼講得太淺，要麼講得太理論，很難直接應用到項目中。但這本書，我拿起來就放不下瞭。它以“實戰”為導嚮，每個章節的講解都緊密圍繞著如何用STM32去實現某個功能。我特彆喜歡書中對一些常見問題的分析和解決方案，比如如何調試硬故障、如何優化代碼的內存使用、如何進行傳感器數據采集的精度控製等等。這些都是我在實際工作中經常會遇到的難題。作者提供的代碼示例非常清晰，而且貼近實際應用場景，可以直接移植到我的項目中進行修改和擴展。我尤其欣賞的是，書中並沒有迴避一些復雜或容易齣錯的地方，而是主動將它們提齣來，並給齣詳細的解釋和建議。這種坦誠的教學方式，讓我覺得作者是真的站在工程師的角度來思考問題的。通過閱讀這本書，我的STM32開發效率得到瞭顯著提升，也能更自信地應對各種復雜的設計挑戰。