基於ARM的微機原理與接口技術：STM32嵌入式系統架構、編程與應用（簡體書）

本書首先介紹微型計算機的相關概念及嵌入式系統的應用，接著介紹Cortex M3微處理器架構及開發方法，介紹匯編語言及其程序設計。在開發應用方面，以STM32F103VET6為背景，介紹常見接口的原理及應用。根據高等工程教育對動手能力培養的要求，緊密結合學習平臺，注重實驗實踐內容的編寫，實驗數量豐富。教材中與學習平臺相關的實例代碼均經過作者嚴格的仿真調試，讀者可將它們加入到自己的工程項目中。

目錄

第1章基礎知識



1.1微型計算機發展概述



1.2微型計算機中的數制及其編碼



1.2.1微型計算機中的數制



1.2.2不同數制之間的轉換



1.2.3數值數據的編碼及其運算



1.2.4非數值數據的編碼



1.3微型計算機領域的幾個相關概念



1.3.1常用單位及術語



1.3.2微型計算機的基本構成



1.3.3微控制器與嵌入式系統



1.3.4常見技術



1.4ARM概述



1.5微型計算機的應用



1.6習題



第2章CortexM3處理器



2.1CortexM3處理器簡介及其組件



2.1.1CortexM3處理器簡介



2.1.2CortexM3處理器的組件



2.1.3總線結構



2.2流水線



2.3寄存器



2.3.1通用寄存器



2.3.2特殊功能寄存器



2.4工作模式和工作等級



2.5堆棧



2.5.1堆棧的基本操作



2.5.2CortexM3的雙堆棧機制



2.6存儲器管理



2.6.1存儲器空間分配



2.6.2位帶操作



2.6.3端模式



2.7異常與中斷



2.7.1中斷號與優先級



2.7.2向量表



2.7.3中斷輸入及掛起



2.7.4Fault類異常



2.7.5中斷的具體行為



2.7.6中斷嵌套控制



2.7.7高級中斷技術



2.7.8異常返回值



2.8複位序列



2.9習題



第3章STM32F1系列微控制器



3.1STM32F1系列微控制器簡介



3.2STM32F1系列產品系統構架和STM32F103ZET6內部結構



3.2.1STM32F1系列產品系統架構



3.2.2STM32F103ZET6的內部架構



3.3STM32F103ZET6的存儲器映像



3.4STM32F103ZET6的時鐘結構



3.5STM32F103VET6的引腳



3.6STM32F103VET6最小系統設計



3.7習題



第4章匯編語言及其程序設計



4.1編程語言簡介



4.2指令分類、條件域和指令格式



4.3尋址方式



4.4CortexM3指令集



4.4.1數據傳送類指令



4.4.2數據處理類指令



4.4.3跳轉指令



4.4.4其他指令



4.4.5Thumb指令及應用



4.5匯編語言程序設計舉例



4.5.1分支程序設計



4.5.2循環程序設計



4.5.3子程序的調用與返回



4.6習題



第5章ARM微控制器開發



5.1開發流程



5.2處理器的啟動過程



5.3輸入和輸出接口



5.4程序映像



5.5C語言開發ARM應用





5.6固件庫



5.6.1基於固件庫開發和直接操作寄存器的區別



5.6.2STM32固件庫



5.7習題



第6章通用輸入/輸出接口



6.1通用輸入/輸出接口概述



6.2GPIO的功能



6.3GPIO的寄存器



6.4RCC時鐘模塊的寄存器



6.5GPIO的使用



6.5.1利用匯編語言訪問GPIO



6.5.2利用C語言直接操作寄存器方法訪問GPIO



6.5.3利用固件庫函數方法訪問GPIO



6.6習題



第7章中斷和事件



7.1STM32的中斷源



7.2STM32的中斷管理



7.2.1中斷向量寄存器



7.2.2中斷系統設置過程



7.3外部中斷/事件控制器



7.3.1外部中斷/事件控制器



7.3.2外部中斷/事件控制器相關寄存器



7.4外部中斷的使用



7.4.1外部中斷相關的固件庫函數



7.4.2利用固件庫函數開發外部中斷應用



7.5習題



第8章定時器



8.1STM32通用定時器概述



8.1.1高級控制定時器(TIM1和TIM8)



8.1.2普通定時器(TIMx)



8.1.3基本定時器(TIM6和TIM7)



8.1.4定時器的時鐘



8.2普通定時器的結構



8.2.1時基單元



8.2.2計數器模式



8.2.3時鐘選擇



8.2.4捕獲/比較通道



8.3普通定時器的工作模式



8.4普通定時器的寄存器



8.5普通定時器的使用



8.5.1普通定時器的固件庫函數



8.5.2普通定時器的使用舉例



8.6習題



第9章串行通信



9.1通信的有關概念



9.1.1串行通信的相關概念



9.1.2並行通信中的相關概念



9.2STM32的異步串行通信接口



9.2.1STM32異步串行通信接口簡介



9.2.2STM32的USART引腳重映射



9.2.3STM32的USART接口結構



9.2.4STM32的USART特性



9.2.5STM32的USART中斷請求



9.2.6STM32的USART寄存器



9.2.7STM32的USART固件庫函數



9.2.8STM32的USART使用舉例



9.3STM32的SPI接口



9.3.1STM32的SPI接口簡介



9.3.2STM32的SPI接口結構



9.3.3STM32的SPI接口配置



9.3.4STM32的SPI接口數據發送與接收過程



9.3.5CRC計算



9.3.6狀態標誌



9.3.7關閉SPI



9.3.8STM32的SPI接口中斷



9.3.9STM32的SPI接口的寄存器



9.3.10STM32的SPI接口固件庫函數



9.3.11STM32的SPI接口應用實例



9.4習題



第10章模擬量模塊



10.1模數轉換器的工作原理及性能指標



10.1.1模數轉換器的工作原理



10.1.2模數轉換器的性能指標



10.2STM32F103VET6集成的ADC模塊



10.2.1STM32的ADC概述



10.2.2STM32的ADC模塊結構



10.2.3STM32的ADC配置



10.2.4STM32的ADC應用特徵



10.2.5STM32的ADC中斷請求



10.2.6STM32的ADC寄存器



10.2.7STM32的ADC固件庫函數



10.2.8STM32的ADC使用舉例



10.3數模轉換器的工作原理及性能指標



10.3.1數模轉換器的工作原理



10.3.2數模轉換器的性能指標



10.4STM32F103VET6集成的DAC模塊



10.4.1STM32的DAC主要特徵



10.4.2STM32的DAC接口結構



10.4.3STM32的DAC配置



10.4.4STM32的DAC寄存器



10.4.5STM32的DAC固件庫函數



10.4.6STM32的DAC使用舉例



10.5習題



第11章DMA控制器



11.1DMA的結構和主要特徵



11.2DMA的功能描述



11.2.1DMA處理



11.2.2仲裁器



11.2.3DMA通道



11.2.4可編程的數據傳輸寬度、對齊方式和數據大小端



11.2.5DMA中斷



11.2.6DMA請求映像



11.3DMA的寄存器



11.4DMA的固件庫函數



11.4.1DMA寄存器C語言結構定義



11.4.2DMA庫函數



11.5DMA使用舉例



11.6習題



第12章FSMC控制器



12.1FSMC的功能和結構



12.1.1FSMC的功能描述



12.1.2FSMC的結構



12.2AHB接口



12.3FSMC外部設備地址映像



12.4NOR閃存和PSRAM控制器



12.4.1外部存儲器接口信號



12.4.2支持的存儲器及其操作



12.4.3NOR閃存和PSRAM控制器時序



12.4.4同步的成組讀



12.5NOR閃存和PSRAM控制器寄存器



12.6FSMC固件庫函數



12.7FSMC使用舉例



12.8習題



附錄AASCII碼表



附錄B邏輯符號對照表



附錄C使用MDK開發調試匯編語言程序



C.1MDK簡介



C.2使用MDK調試匯編語言程序



參考文獻