嵌入式技术与应用

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ISBN：9787577008691

主编：刘永春徐金龙

出版社：电子科技大学出版社

出版/修订日期：2025年1月

￥ 62.80

简介目录

嵌入式技术已广泛应用于智能家居、消费电子、医疗仪器、工业控制、交通运输、汽车电子等领域。随着物联网、人工智能、 5G 通信等新兴技术的发展, 嵌入式技术的应用必将迎来爆发式的增长。所以, 对电子信息类、计算机类等相关专业的本科生来说, 熟练掌握嵌入式系统开发技术是非常必要和迫切的。

嵌入式系统开发涉及的知识点非常多, 本书旨在为初学者提供全面而系统的知识框架, 包括嵌入式系统开发的基础理论、开发平台的使用、开发流程及方法等。我们以广州飞瑞敖公司的 STM32 嵌入式开发板作为硬件开发平台, 详细讲解与嵌入式系统开发相关的各种理论基础及开发技术。开发板以微控制器 STM32F103RBT6 为核心, 该微控制器是意法半导体 ( STMicroelectronics, 简称 ST) 公司推出的一款基于 ARM Cortex-M3 内核的32 位微控制器, 其具有高性能、丰富的外设和低功耗特性, 广泛应用于各种嵌入式应用领域; 有丰富的外设接口, 扩展槽支持各种配套扩展板, 也支持自行扩展。通过本书的学习, 学生将掌握嵌入式技术基础理论, 还将掌握如何在嵌入式系统实际开发中, 需求分析、系统结构设计、硬件选型、软件设计、系统集成及调试优化等各个环节的基本方法,为未来复杂系统的设计开发打下坚实基础。

第 1 章嵌入式系统基础………………………………………………………… 1

1. 1 嵌入式系统概述 …………………………………………………………………… 1

1. 2 嵌入式系统硬件基础 ……………………………………………………………… 5

1. 3 嵌入式系统软件基础 ……………………………………………………………… 8

1. 4 本章小结 ………………………………………………………………………… 15

1. 5 习题 ……………………………………………………………………………… 16

第 2 章 STM32 开发硬件环境………………………………………………… 17

2. 1 STM32 微控制器 ………………………………………………………………… 17

2. 2 STM32F103 开发板 ……………………………………………………………… 23

2. 3 本章小结 ………………………………………………………………………… 27

2. 4 习题 ……………………………………………………………………………… 27

第 3 章 STM32 开发软件环境………………………………………………… 28

3. 1 嵌入式开发工具 ………………………………………………………………… 28

3. 2 STM32 项目开发流程 …………………………………………………………… 42

3. 3 本章小结 ………………………………………………………………………… 55

3. 4 习题 ……………………………………………………………………………… 56

第 4 章 GPIO 接口及应用 …………………………………………………… 57

4. 1 GPIO 接口 ………………………………………………………………………… 57

4. 2 CubeMX GPIO 配置与 HAL 库函数 ……………………………………………… 59

4. 3 项目实战———LED 灯闪烁控制 ………………………………………………… 68

4. 4 项目实战———按键输入 ………………………………………………………… 70

4. 5 本章小结 ………………………………………………………………………… 75

4. 6 习题 ……………………………………………………………………………76

第 5 章中断接口及应用 ……………………………………………………… 77

5. 1 中断及其响应 …………………………………………………………………… 77

5. 2 项目实战———按键中断控制 LED 灯 …………………………………………… 80

5. 3 本章小结 ………………………………………………………………………… 87

5. 4 习题 ……………………………………………………………………………… 88

第 6 章串口通信及应用 ……………………………………………………… 89

6. 1 串口通信基础 …………………………………………………………………… 89

6. 2 项目实战———阻塞式串口通信 ………………………………………………… 92

6. 3 项目实战———中断式串口通信 ………………………………………………… 98

6. 4 本章小结 ………………………………………………………………………… 108

6. 5 习题 ……………………………………………………………………………… 108

第 7 章 DMA 接口及应用 …………………………………………………… 109

7. 1 DMA 基础………………………………………………………………………… 109

7. 2 项目实战———DMA 串口通信…………………………………………………… 111

7. 3 本章小结 ………………………………………………………………………… 118

7. 4 习题 ……………………………………………………………………………… 118

第 8 章定时器及应用 ……………………………………………………… 119

8. 1 定时器 …………………………………………………………………………… 119

8. 2 定时器 HAL 编程………………………………………………………………… 121

8. 3 项目实战———定时器 …………………………………………………………… 126

8. 4 RTC ……………………………………………………………………………… 150

8. 5 WDT ……………………………………………………………………………… 155

8. 6 本章小结 ………………………………………………………………………… 163

8. 7 习题 ……………………………………………………………………………… 163

第 9 章 ADC 接口及应用 …………………………………………………… 164

9. 1 ADC 基础 ………………………………………………………………………… 164

9. 2 项目实战———光敏传感器 ……………………………………………………… 166

9. 3 项目实战———DMA 实现多通道 ADC 采集 …………………………………… 174

9. 4 本章小结 ………………………………………………………………………… 181

9. 5 习题 ……………………………………………………………………………… 181

第 10 章 I2C 接口及应用 …………………………………………………… 182

10. 1 I2C 通信 ………………………………………………………………………… 182

10. 2 EEPROM ……………………………………………………………………… 184

10. 3 项目实战———AT24C02 读写 ………………………………………………… 186

10. 4 项目实战———DMA I2C 通信 ………………………………………………… 197

10. 5 本章小结 ……………………………………………………………………… 201

10. 6 习题 …………………………………………………………………………… 202

第 11 章 SPI 接口及应用 …………………………………………………… 203

11. 1 SPI 通信 ………………………………………………………………………… 203

11. 2 OLED 显示屏 …………………………………………………………………… 205

11. 3 SPI 控制 OLED 显示 …………………………………………………………… 207

11. 4 SPI 控制 OLED 屏输出 ………………………………………………………… 213

11. 5 项目实战———DMA SPI 通信 ………………………………………………… 231

11. 6 本章小结 ……………………………………………………………………… 234

11. 7 习题 …………………………………………………………………………… 235

第 12 章嵌入式操作系统及应用 …………………………………………… 236

12. 1 嵌入式操作系统基础 ………………………………………………………… 236

12. 2 项目实战———引入 FreeRTOS ………………………………………………… 238

12. 3 本章小结 ……………………………………………………………………… 249

12. 4 习题 …………………………………………………………………………… 250

第 13 章嵌入式外设及应用 ………………………………………………… 251

13. 1 人体红外传感器 ……………………………………………………………… 251

13. 2 超声波测距传感器 …………………………………………………………… 254

13. 3 温湿度传感器 ………………………………………………………………… 260

13. 4 矩阵键盘 ……………………………………………………………………… 270

13. 5 数码管 ………………………………………………………………………… 274

13. 6 本章小结 ……………………………………………………………………… 282

13. 7 习题 …………………………………………………………………………… 283

第 14 章嵌入式远程通信及应用 …………………………………………… 284

14. 1 无线通信基础 ………………………………………………………………… 284

14. 2 串口无线通信 ………………………………………………………………… 286

14. 3 项目实战———Wi-Fi 通信 ……………………………………………………… 287

14. 4 本章小结 ……………………………………………………………………… 294

14. 5 习题 …………………………………………………………………………… 294

第 15 章嵌入式综合实验系统实训 ………………………………………… 296

15. 1 嵌入式综合实验系统概述 …………………………………………………… 296

15. 2 串口屏 ………………………………………………………………………… 298

15. 3 综合实验系统实现 …………………………………………………………… 300

15. 4 本章小结 ……………………………………………………………………… 311

15. 5 习题 …………………………………………………………………………… 311

第 16 章人员滞留监控系统实训 …………………………………………… 312

16. 1 功能需求分析 ………………………………………………………………… 312

16. 2 系统设计 ……………………………………………………………………… 313

16. 3 系统实现 ……………………………………………………………………… 317

16. 4 实现效果 ……………………………………………………………………… 321

16. 5 本章小结 ……………………………………………………………………… 322

16. 6 习题 …………………………………………………………………………… 323

参考文献………………………………………………………………………… 324

封面和样张

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