具体描述
本书是TI-DSP系列开发应用技巧丛书之一。全书系统介绍了目前最通用、最流行的德州仪器的TMS320C5000系列芯片的系统结构、内部硬件资源和软件资源，DSP系统与外界的接口及CCS编程等，并配有大量的应用系统实际开发案例。本书本着易于领会、由浅入深的原则，根据作者多年一线研发经验，重点解析了开发TMS320C5000系列芯片过程中遇到的难点和分析问题的方法，并采用了C5509／C5510和C54xx 对描述的方式，加深读者对DSP的深入了解。 本书实例典型、内容丰富新颖，具有很强的实用性和指导性，特别适合于DSP工程开发人员作为工作参考书，也适合用作高等院校教材，满足本科生、研究生对DSP系统学习和提高的需求。
《嵌入式系统设计与实战：STM32微控制器开发指南》 引言： 在飞速发展的电子技术浪潮中，嵌入式系统已成为现代科技不可或缺的基石，渗透到从消费电子到工业自动化、从通信医疗到航空航天的各个领域。而微控制器，作为嵌入式系统的“大脑”，其性能、功能以及易用性直接决定了整个系统的效率与竞争力。STM32系列微控制器，凭借其强大的ARM Cortex-M内核、丰富的片内外设、优异的能耗比以及广泛的市场应用，已成为全球嵌入式开发者的首选平台之一。 本书旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的STM32系列微控制器开发教程。我们将从基础理论出发，逐步深入到高级应用，涵盖嵌入式系统开发的全流程，帮助读者快速掌握STM32的开发技巧，构建高性能、高可靠性的嵌入式产品。我们关注的不仅是理论知识的讲解，更注重实际动手能力的培养，通过大量的实例分析和代码示例，让读者在实践中学习，在学习中成长。 本书内容概述： 第一部分：嵌入式系统与STM32微控制器基础 1. 嵌入式系统概述： 定义与特点： 深入解析嵌入式系统的概念，理解其“嵌入”于特定应用、具备专用功能、软硬件高度结合的特性。探讨嵌入式系统与通用计算机系统的区别，以及其在现代社会中的广泛应用场景（如智能家居、物联网设备、汽车电子、工业控制等）。 体系结构： 剖析典型的嵌入式系统硬件架构，包括微处理器/微控制器、存储器（RAM, ROM, Flash）、输入/输出接口（GPIO, ADC, DAC）、通信接口（UART, SPI, I2C, USB, Ethernet）以及各种传感器和执行器。 软件开发流程： 介绍嵌入式软件开发的整个生命周期，包括需求分析、系统设计、编码实现、编译链接、仿真调试、硬件烧录以及最终的产品测试与维护。强调软件的实时性、可靠性、资源限制等关键考虑因素。 2. STM32微控制器家族概览： ARM Cortex-M内核： 详细介绍ARM Cortex-M系列处理器（如Cortex-M0, M3, M4, M7等）的核心架构、流水线设计、中断处理机制、内存管理单元（MMU/MPU）以及低功耗特性。为读者理解STM32强大的处理能力打下基础。 STM32产品线划分： 系统性介绍STM32家族的各个系列（如STM32F0, F1, F3, F4, F7, L0, L4, H7等），分析它们在性能、功耗、外设集成度、应用领域等方面的差异，帮助读者根据项目需求选择最合适的芯片型号。 STM32开发生态系统： 介绍STMicroelectronics提供的丰富开发资源，包括STM32CubeMX（图形化配置工具）、STM32CubeIDE（集成开发环境）、HAL库（硬件抽象层库）和LL库（底层库），以及大量的中间件（RTOS, 文件系统, TCP/IP协议栈, USB库等）。 3. STM32开发环境搭建： 硬件平台选择： 推荐几款经典的STM32开发板（如STM32F103-based开发板、Nucleo开发板、Discovery开发板），并说明其特点与适用场景。 软件工具链安装与配置： STM32CubeIDE： 详细指导用户下载、安装并配置STM32CubeIDE集成开发环境，包括编译器、调试器等组件。 STM32CubeMX： 演示如何使用STM32CubeMX进行项目初始化、芯片选型、引脚配置、时钟配置、外设初始化以及代码生成。重点讲解其可视化配置的便利性与效率。 第一个STM32程序：“点亮LED”： 通过编写并运行一个最简单的“点亮LED”程序，引导读者熟悉开发环境的基本操作流程，包括新建工程、编写代码、编译、烧录和调试。 第二部分：STM32核心外设深度解析与应用 1. GPIO（通用输入输出）端口： 基本原理与工作模式： 详细讲解GPIO端口的输入、输出、复用功能模式，以及上拉、下拉、开漏、推挽等输出配置。 寄存器配置与HAL库操作： 分别演示通过直接操作寄存器和使用STM32Cube HAL库来控制GPIO端口，分析两者在效率和易用性上的优缺点。 实际应用： 实例演示如何使用GPIO控制LED、读取按键状态、驱动外部芯片等。 2. 时钟系统（RCC）： 时钟源与层次结构： 深入解析STM32的时钟系统，包括HSI（内部高速振荡器）、HSE（外部高速振荡器）、LSI（内部低速振荡器）、LSE（外部低速振荡器）等时钟源。详细阐述PLL（锁相环倍频器）的工作原理及其在生成高频系统时钟中的作用。 总线与外设时钟配置： 讲解AHB、APB1、APB2总线的时钟分配与分频设置，以及如何为各个外设配置独立时钟。 HAL库与寄存器配置： 演示如何使用STM32CubeMX进行时钟配置，以及如何通过HAL库函数和直接访问RCC寄存器来精细化控制时钟。 3. 中断系统（NVIC）： 中断向量表与中断优先级： 详细讲解中断向量表的概念、中断向量的排列顺序，以及NVIC（嵌套向量中断控制器）如何管理中断优先级、分组与抢占。 外部中断（EXTI）配置： 演示如何配置外部中断，触发条件（上升沿、下降沿、边沿触发）以及中断服务函数（ISR）的编写。 中断嵌套与延时： 分析中断嵌套的原理与处理，并讲解避免中断处理过长造成系统卡顿的方法。 实际应用： 实例演示如何利用中断实现按键响应、外部事件触发等功能。 4. 定时器（TIM）： 基本定时器、通用定时器、高级定时器： 分类介绍STM32系列定时器的不同类型及其功能差异。 定时器工作模式： 深入讲解定时器的多种工作模式，如向上计数、向下计数、周期计数、中心对齐计数等。 PWM（脉冲宽度调制）输出： 重点讲解PWM的生成原理，如何配置定时器生成不同占空比和频率的PWM信号，并应用于LED亮度调节、电机调速等场景。 输入捕获： 演示如何利用定时器的输入捕获功能测量外部信号的频率和脉冲宽度，如测量编码器的转速。 HAL库与寄存器配置： 分别展示使用HAL库和直接访问定时器寄存器来实现各种定时器功能。 5. ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）： ADC工作原理： 讲解ADC的采样、量化、编码过程，以及影响转换精度的因素（如参考电压、采样保持时间）。 ADC模式与配置： 介绍ADC的单次转换、连续转换、扫描模式、DMA模式等，以及如何配置ADC的分辨率、采样通道、采样时间。 DAC工作原理与应用： 讲解DAC的输出模拟信号原理，以及如何利用DAC生成任意波形，如三角波、锯齿波、正弦波等。 实际应用： 实例演示如何使用ADC采集模拟传感器数据（如温度、光照），以及如何使用DAC输出音频信号或控制模拟电路。 6. 通信接口： UART（通用异步收发器）： 工作原理与串口通信： 详细讲解UART的帧格式、波特率、校验位等概念，以及RS232、RS485等标准。 配置与数据收发： 演示如何配置UART发送和接收数据，包括发送中断、接收中断、DMA传输等。 实际应用： 实例演示STM32与PC通过串口调试助手通信，或与其他设备进行串行通信。 SPI（串行外设接口）： 工作原理与主从模式： 介绍SPI的特点（全双工、同步通信），以及主设备和从设备的工作模式。 配置与数据传输： 演示SPI的配置参数（时钟极性CPOL、相位CPHA）以及如何进行数据读写。 实际应用： 实例演示SPI驱动LCD显示屏、SD卡、SPI接口的传感器等。 I2C（集成电路总线）： 工作原理与多主/多从： 介绍I2C总线的特点（两线制、半双工、地址寻址），以及其在连接多个设备时的优势。 配置与数据读写： 演示I2C主设备和从设备的工作模式，以及如何进行数据帧的发送和接收。 实际应用： 实例演示I2C驱动EEPROM、RTC（实时时钟）、I2C接口的传感器（如加速度计、陀螺仪）。 第三部分：嵌入式软件进阶技术与实战项目 1. RTOS（实时操作系统）在STM32中的应用： RTOS基本概念： 介绍RTOS的核心概念，如任务、任务调度、任务状态、信号量、互斥锁、消息队列、事件标志等。 FreeRTOS移植与使用： 详细指导读者如何在STM32平台上移植并使用FreeRTOS。 多任务编程实践： 通过实例演示如何创建多个任务，实现任务间的协同工作，提高系统的并发性和响应速度。例如，一个任务负责传感器数据采集，另一个任务负责数据处理与网络传输。 2. DMA（直接内存访问）： DMA工作原理： 深入讲解DMA控制器的工作原理，如何实现CPU与外设之间的高效数据传输，减轻CPU负担。 DMA配置与通道管理： 演示如何配置DMA控制器，选择合适的DMA通道，设置传输模式（普通模式、循环模式）。 DMA与外设结合应用： 实例演示DMA与ADC、UART、SPI等外设结合，实现高速数据采集和传输，如ADC DMA采集、UART DMA发送/接收。 3. 文件系统在嵌入式系统中的应用： FatFs文件系统： 介绍FatFs的特性，及其在STM32平台上与SD卡的结合应用。 文件操作： 演示如何使用FatFs进行文件的创建、读写、删除、目录管理等基本操作。 实际应用： 实例演示将传感器数据或系统日志记录到SD卡中。 4. 网络通信（TCP/IP协议栈）： LWIP协议栈简介： 介绍LWIP（Lightweight IP）协议栈的特点及其在嵌入式设备上的应用。 LWIP移植与配置： 指导读者如何将LWIP移植到STM32平台，并进行网络接口（如Ethernet）的配置。 TCP/UDP通信实践： 演示如何使用LWIP实现TCP服务器/客户端和UDP通信，实现设备之间的数据交互。 实际应用： 实例演示构建一个简单的网络设备，如通过网络发送传感器数据或接收控制命令。 5. 高级主题与调试技巧： 嵌入式Linux基础（可选）： 简要介绍嵌入式Linux系统的概念、开发流程，以及STM32与嵌入式Linux平台的结合应用（如在STM32MP1系列上）。 调试技术： 详细介绍使用J-Link/ST-Link进行在线调试的技巧，包括设置断点、单步执行、观察变量、内存查看、逻辑分析仪等。 功耗优化： 讲解STM32的低功耗模式，以及如何在软件层面进行功耗优化，延长电池寿命。 嵌入式软件设计模式： 介绍常见的嵌入式软件设计模式，如状态机、事件驱动等，帮助读者编写更具可维护性和可扩展性的代码。 第四部分：典型应用案例分析 智能家居设备开发： 以一个智能温湿度监测与控制系统为例，演示如何结合传感器、LCD显示、按键、Wi-Fi/蓝牙通信等技术，构建一个完整的智能家居产品原型。 工业自动化控制： 以一个简单的步进电机控制系统为例，讲解如何利用STM32的定时器、GPIO、通信接口等实现精确的电机控制和远程监控。 物联网终端节点设计： 以一个低功耗的LoRaWAN数据采集节点为例，展示如何结合RTOS、低功耗管理、传感器采集、通信模块等，实现高效的物联网数据上传。 结语： 本书力求通过系统性的知识体系、丰富的实战案例和深入的技术解析，为读者构建坚实的STM32开发基础。我们希望通过本书的学习，读者不仅能够掌握STM32微控制器的开发技能，更能培养出解决复杂嵌入式系统问题的能力，为未来的嵌入式开发生涯打下坚实的基础。Embark on your journey into the vibrant world of embedded systems with confidence and creativity!
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有