ARM嵌入式开发实例 基于STM32的系统设计PDF电子书下载

基础篇 1

第1章 初识ARM嵌入式系统 1

1.1 ARM嵌入式系统简介 2

1.1.1 ARM嵌入式的发展历程及其应用 2

1.1.2 ARM嵌入式的性能特性 4

1.1.3 ARM嵌入式系统的开发要点 5

1.1.4常用车载ARM嵌入式芯片STM32F 103XX 7

1.2 ARM嵌入式系统的开发环境 8

1.2.1 Keil MDK简介 9

1.2.2 Keil MDK的开发步骤 11

1.3 ARM嵌入式系统的硬件构成 16

1.3.1 ARM嵌入式处理器结构 17

1.3.2 ARM嵌入式处理器中的指令 18

1.3.3 ARM硬件配置 18

1.4 ARM嵌入式系统开发实例——车载嵌入式芯片STM32F103XX 19

1.4.1系统资源与性能参数 20

1.4.2系统硬件设计 22

1.4.3系统外围接口 23

第2章ARM指令系统 25

2.1 ARM指令系统简介 26

2.1.1 ARM汇编语言的基本语法 27

2.1.2 ARM汇编指令中的后缀 29

2.1.3 ARM汇编指令的书写格式 30

2.2 ARM指令集的基本概念 31

2.2.1 ARM指令的基本格式 31

2.2.2 ARM指令中的条件执行 33

2.2.3 ARM指令中的S标志 35

2.3 ARM指令集的类型 36

2.3.1跳转指令 36

2.3.2算术运算指令 42

2.3.3逻辑运算指令 54

2.3.4存储器访问指令 59

2.3.5数据传送指令 61

2.3.6协处理器指令 64

2.3.7异常中断产生指令 68

2.3.8 ARM指令小结 69

2.4 Thumb指令集 69

2.4.1 Thumb指令的基本概念 70

2.4.2 Thumb指令集的结构 70

2.4.3 Thumb状态下的寄存器 71

2.4.4 Thumb指令集的类型 72

2.4.5 Thumb指令小结 72

第3章STM32技术基础 73

3.1 STM32F103XX系统简介 74

3.1.1 STM32F103XX系列处理器芯片 74

3.1.2 STM32F103XX器件信息 76

3.2 STM32F 103XX引脚信息 77

3.3 STM32F103XX的内部结构 77

3.3.1 STM32F103XX芯片总体结构 83

3.3.2 STM32F103XX片上Flash程序存储器 83

3.3.3 STM32F103XX片内静态RAM 84

3.4 STM32F 103XX存储器映射 84

3.4.1存储系统中的大/小端配置 84

3.4.2系统存储器的映射 85

3.4.3系统存储器的访问属性 86

3.4.4系统存储器的地址重映射 88

3.4.5系统存储中止的异常 89

3.5 STM32F103XX的系统控制模块 89

3.5.1晶体振荡器 90

3.5.2外部中断输入 92

3.5.3系统的启动模式 93

3.5.4系统锁相环PLL 93

3.5.5系统休眠与低功耗 94

3.5.6系统复位 98

3.5.7系统时钟分频 99

3.5.8系统掉电检测与控制 100

3.6 STM32F 103XX向量中断控制器 100

3.6.1中断的概念与类型 101

3.6.2外部中断/事件控制器的特点与结构 102

3.6.3 EXTI的寄存器 104

3.6.4中断的处理过程 107

提高篇 108

第4章STM32F103XX程序设计 108

4.1 STM32F103XX处理器的汇编程序开发框架 109

4.1.1 ARM汇编语言中的代码程序段 110

4.1.2 ARM汇编语言中的数据程序段 111

4.1.3 ARM汇编语言中的宏定义 111

4.1.4 ARM汇编语言中的符号数据 112

4.2 STM32F103XX处理器的数据操作 114

4.2.1 C语言中的数据类型 114

4.2.2 C语言中数据的输入/输出格式 115

4.2.3 C语言中变量和常量 118

4.2 4 C语言中的整型数据 120

4.2.5 C语言中的实型数据 123

4.2.6 C语言中的字符型数据 126

4.2.7 C语言中的字符串常量 132

4.2.8不同类型数据之间的混合运算 133

4.3 STM32F 103XX处理器的数据运算 134

4.3.1 ARM程序代码中的算术运算符 135

4.3.2算术运算符的优先级和结合性 136

4.3.3数据类型的强制转换 137

4.3.4自增与自减操作 138

4.3.5赋值运算符和赋值表达式 140

4.3.6逗号运算符 142

4.4 STM32F 103XX的流程控制语句 143

4.4.1 ARM中的if条件判断语句 143

4.4.2 ARM中的switch分支选择语句 146

4.4.3 ARM中的循环控制语句 150

第5章STM32F103XX功能模块（1） 155

5.1 ARM处理器的选型与功能模块 156

5.1.1 ARM处理器的性能参数 156

5.1.2 ARM处理器的外部接口 157

5.1.3 ARM处理器的芯片封装 158

5.1.4 STM32F103XX系列ARM处理器 160

5.2 GPIO接口模块 162

5.2.1 GPIO引脚特性 162

5.2.2 GPIO引脚描述 162

5.2.3 GPIO引脚函数库 164

5.2.4 GPIO的硬件电路 172

5.2.5基础实验一：汽车安全带报警指示灯与蜂鸣器实验 174

5.3 ADC（模数转换）模块 179

5.3.1 ADC特性 179

5.3.2 ADC引脚的描述 180

5.3.3 ADC库函数 182

5.3.4 ADC硬件电路 192

5.3.5基础实验二：汽车发动机水温测量系统实验 194

5.4 EXTI中断模块 208

5.4.1外部中断/事件的分类 208

5.4.2外部中断/事件的结构 210

5.4.3外部中断/事件的执行顺序与嵌套 211

5.4.4外部中断/事件的选择 213

5.4.5外部中断/事件库函数 214

5.4.6外部中断/事件硬件电路 221

5.4.7基础实验三：汽车紧急制动实验 223

5.5高级控制定时器TIM1 230

5.5.1 TIM1的结构特性 231

5.5.2 TIM 1的功能 232

5.5.3 TIM 1的控制寄存器 239

5.5.4 TIM 1库函数的功能说明 244

5.5.5基础实验四：PWM驱动汽车灯光照明实验 251

5.6通用定时器TIMx 257

5.6.1 TIMx的结构特性 258

5.6.2 TIMx的功能 259

5.6.3 TIMx的控制寄存器 263

5.6.4基础实验五：汽车轮胎压力检测实验 267

第6章STM32F103XX功能模块（2） 275

6.1实时时钟模块 276

6.1.1 RTC实时时钟的功能特性 276

6.1.2 RTC实时时钟的结构 277

6.1.3 RTC寄存器的操作方式 278

6.1.4 RTC实时时钟的寄存器 280

6.1.5 RTC实时时钟的库函数 281

6.1.6基础实验一：车载时钟与电子日历 290

6.2看门狗WatchDog模块 299

6.2.1 STM32系列处理器中的看门狗 300

6.2.2独立看门狗的功能特性 300

6.2.3独立看门狗的寄存器 301

6.2.4独立看门狗的库函数 302

6.2.5窗口看门狗的功能特性 306

6.2.6窗口看门狗的寄存器 308

6.2.7窗口看门狗的库函数 309

6.2.8基础实验二：基于秒中断的新能源汽车电池SOC值的检测实验 313

6.3 USART串口通信模块 318

6.3.1 USART的功能特性 320

6.3.2 USART的字符描述 321

6.3.3 USART的发送器 322

6.3.4 USART的接收器 324

6.3.5 USART的中断请求 327

6.3.6 USART的寄存器 328

6.3.7 USART的库函数 329

6.3.8基础实验三：汽车轮速检测实验 343

6.4 CAN通信模块 349

6.4.1 CAN的功能结构 350

6.4.2 CAN的运行模式 351

6.4.3 CAN的功能描述 353

6.4.4 CAN的寄存器 360

6.4.5 CAN的库函数 362

6.4.6基础实验四：基于CAN通信的车载电动机冷控实验 380

综合篇 385

第7章STM32F103XX内部资源的C编程实例 385

7.1基于STM32F 103XX的车载温/湿度检测仪的设计 386

7.1.1项目内容的概述 386

7.1.2项目需求分析 390

7.2系统硬件电路设计 391

7.2.1系统电源设计 391

7.2.2传感电路及运放电路的设计 395

7.2.3 DS 18B20数字式温度传感器的电路设计 397

7.2.4 SHTXX数字式湿度传感器的电路设计 398

7.2.5串口通信与BOOT启动电路的设计 400

7.2.6人机交互界面 401

7.3系统软件工程的设计 403

第8章STM32F103XX外部接口的C编程实例 406

8.1基于TFT触摸屏的汽车故障在线检测诊断教学平台设计 407

8.1.1项目内容概述 407

8.1.2项目需求分析 408

8.2系统硬件电路设计 411

8.2.1系统电源设计 411

8.2.2系统逻辑控制电路设计 414

8.2.3 TFT LCD触摸屏电路设计 416

8.2.4串口通信电路与JTAG电路 419

8.3系统软件工程设计 420