輕鬆玩轉STM32Cube 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

內容簡介

這是一本介紹如何使用STM32Cube組件學習STM32微控製器的入門教材，是一個工程師自身學習STM32過程的經驗總結。全書緊緊圍繞《STM32F10xxx參考手冊》，結閤STM32CubeF1軟件包提供的例程進行分析、講解、重新生成，全麵、係統地介紹瞭STM32F103的各個功能項。這是一本教你STM32微控製器具體學習方法的教材。其先從HAL固件庫例程入手，而後結閤STM32參考手冊、數據手冊、ARM Cortex-M3**指南、Cortex-M3編程手冊等ST和ARM兩公司提供的原始資料進行深入、詳細的講解，*後，通過可視化圖形配置工具STM32CubeMX重新生成例程。該方法幾乎可以推廣於STM32微控製器的任何一款芯片，也是經驗豐富的工程師*快瞭解一款芯片的“獨門絕技”。

作者簡介

楊百軍，筆名老楊，曾就職於中航工業集團，主要研究微控製器、微處理器及嵌入式係統的移植與優化，具有豐富的傳感器與檢測技術、生物識彆技術、遠程無綫抄錶技術及鋰電池管理係統（BMS）的開發與教學經驗。

目錄

基礎篇
第1章 選擇開發闆
1．1 國外的開發闆
1．2 國內的開發闆
1．3 Nucleo-F103RB開發闆
1．4 思考與練習
第2章 走近STM32
2．1 認識STM32
2．2 STM32與Cortex-M3的關係
2．3 Cortex-M3與ARM
2．4 思考與練習
第3章 認識MDK-ARM
3．1 開發工具介紹
3．2 MDK-ARM的安裝與注冊
3．2．1 MDK-ARM的安裝
3．2．2 注冊MDK-ARM
3．3 從例程入手
3．3．1 瞭解MDK-ARM
3．3．2 例程Blinky
3．4 思考與練習
第4章 初識STM32Cube
4．1 STM32CubeMX
4．2 STM32Cube軟件包
4．3 STM32CubeF1實例
4．4 思考與練習
入門篇
第5章 跑馬燈實驗
5．1 例程GPIO_IOToggle
5．2 分析例程GPIO_IOToggle
5．2．1 解析HAL_Init函數
5．2．2 解析SystemClock_Config函數
5．2．3 解析LED2_GPIO_CLK_ENABLE函數
5．2．4 解析HAL_GPIO_Init函數
5．2．5 為何LED燈能閃爍
5．3 新建例程
5．3．1 重新創建例程
5．3．2 完善例程
5．4 思考與練習
第6章 外部中斷
6．1 例程GPIO_EXTI
6．2 分析例程
6．2．1 分析例程GPIO_EXTI
6．2．2 解析stm32f10x_it．c
6．3 移植例程
6．3．1 創建例程MyEXTI
6．3．2 外部中斷小結
6．3．3 硬件仿真
6．4 思考與練習
第7章 串口通信USART
7．1 有關USART
7．2 例程UART_Printf
7．2．1 使用例程
7．2．2 新建例程MyPrintf
7．2．3 分析例程
7．3 例程ComPolling
7．3．1 例程介紹
7．3．2 分析例程
7．3．3 重建例程
7．4 例程UART_TwoBoards_ComIT
7．4．1 例程介紹
7．4．2 分析例程
7．4．3 重新生成例程
7．4．4 完善工程
7．5 思考與練習
第8章 DMA控製器
8．1 認識DMA控製器
8．2 例程UART_HyperTerminal_DMA
8．2．1 例程介紹
8．2．2 分析例程
8．2．3 重建例程UART_HyperTerminal_DMA
8．3 思考與練習
第9章 完美定時器
9．1 瞭解定時器
9．2 例程TIM_TimeBase
9．2．1 例程介紹
9．2．2 分析例程
9．2．3 重建例程
9．3 例程TIM_DMA
9．3．1 例程介紹
9．3．2 分析例程
9．3．3 重新生成例程
9．4 思考與練習
第10章 模數轉換ADC
10．1 模數轉換器ADC
10．2 例程ADC_Sequencer
10．2．1 例程介紹
10．2．2 分析例程
10．2．3 重建例程
10．3 思考與練習
提高篇
第11章 實時操作係統FreeRTOS
11．1 瞭解操作係統
11．2 例程FreeRTOS_ThreadCreation
11．2．1 例程介紹
11．2．2 分析例程
11．2．3 重建例程
11．2．4 完善例程
11．2．5 擴展例程
11．3 思考與練習
附錄
附錄A 中容量STMF103xB模塊框圖
附錄B 中容量STMF103xB時鍾樹
附錄C STMF103xB存儲器映像
附錄D 圖書資料、網站、開發闆推薦
參考文獻

前言/序言

前言

前兩年在編寫《輕鬆玩轉STM32微控製器》一書時，我就注意到ST公司在主推STM32Cube組件，不過由於自己是從標準外設固件庫（STM32F10x Standard Peripheral Library縮寫SPL）上手的，而且當時網上也有不少對STM32Cube組件的負麵評價，嘗試之後也發現它的一些不完善之處，因而當時還是選擇標準外設固件庫進行編寫的。

然而，隨著這兩年對STM32Cube組件的深入瞭解，以及ST公司對STM32Cube組件的不斷完善，加上自己也慢慢習慣於STM32CubeMX生成C語言工程的便捷，越來越覺得有必要寫一本有關STM32Cube組件的入門書籍。

其實，對一個新事物，大傢總有一個從慢慢瞭解到習慣的過程。開始大傢都是從標準外設庫入門的，而且網上所賣開發闆提供的例程大多也是基於標準外設庫的，因而在學習與工作過程中，人們就慢慢習慣於標準外設庫的開發。其實，在ST公司推齣STM32Cube組件和硬件抽象層固件庫（Hardware Abstracton Layer，HAL）時就招到很多人的質疑和排斥，比較網上所賣開發闆提供的例程你會發現，STM32F1xx係列的開發闆幾乎都是基於標準外設庫開發闆時，清一色提供的都是基於HAL庫的，因為ST公司沒有推齣基於該係列微控製器的SPL庫（至少目前沒有還推齣）。由此可見，學習STM32微控製器，使用HAL庫和STM32Cube組件也是大勢所趨，即使“資深工程師”也在慢慢適應技術的更新。

使用圖形配置工具STM32CubeMX可以快速便捷地生成STM32微控製器的C語言工程框架，開發者隻需在工程中實現自己的應用代碼就可以瞭。然而，這並不是說就不用對STM32微控製器進行學習瞭。在配置STM32CubeMX的過程中你會發現，還有很多STM32微控製器的知識點需要瞭解，纔能有目的地配置，否則也隻能對著該工具無所適從。

說到STM32Cube組件和STM32微控製器的學習，ST公司提供瞭大量的技術資料。有關圖形配置工具STM32CubeMX和STM32CubeF1軟件包，可以重點參考的資料有：

STM32CubeMX for STM32 Configuration and initialization C code generation（STM32CubeMX用戶手冊，UM1718）；

Getting started with STM32CubeF1 firmware package for STM32F1 Series（STM32CubeF1用戶手冊，UM1847）；

Description of STM32F1xx HAL drivers（HAL庫用戶手冊，UM1850）；

STM32Cube firmware examples for STM32F1 Series（STM32Cube應用手冊，AN4724）。

有關STM32微控製器的參考資料就更多瞭，簡單列舉入門學習時需要重點參考的有：

《ARM Cortex-M3權威指南》（宋岩譯）；

The Cortex-M3 Technical Reference Manual(Cortex-M3技術參考手冊)；

STM32F10xxx Reference manual（STM32F10xxx參考手冊，RM0008）；

STM32F10xxx Cortex-M3 Pramming manual（STM32F10xxx Cortex-M3編程手冊，PM0056）；

STM32F10xxx Flash programming manual（STM32F10xxx Flash編程手冊，PM0075）；

DS5319：STM32F103x8、STM32F103xB Datasheet（數據手冊）；

DS5792：STM32F103xC、STM32F103xD、STM32F103xD Datasheet（數據手冊）；

MDK-ARM開發環境、例程及幫助文檔；

其他相關器件數據手冊及網絡資料。

學習新知識，沒有資料可以參考時，會覺得很難；資料太多時，會不知所措，不知哪裏應該重點學習，如何纔能快速上手。寫作本書的目的就是結閤ST公司和ARM公司提供的豐富資料，引領讀者找到屬於自己的學習方法。本書從ST的官網入手，指導讀者如何獲取技術資料，然後從STM32CubeF1軟件包提供的例程入手，引導讀者如何利用找到的資料，通過例程慢慢瞭解哪些資料應該在什麼時間段使用。通過例程的功能認識、分析代碼、重新生成，慢慢將例程變為自己的應用實現，在學習的過程中總結技術資料應該如何利用、參考，同時總結齣一套屬於自己的學習方法。

其實，從學習方法上引導讀者學習，本就是我選擇技術寫作這條路的初衷。

《輕鬆玩51單片機》一書是通過簡單的例程，讓單片機入門者有一個輕鬆的入門過程，在快樂中學習，在學習中找到興趣。

《AVR單片機工程師是怎麼煉成的》一書在《輕鬆玩51單片機》中例程的基礎上引入瞭數據手冊（Datasheet）的參考，引導讀者學習嵌入式開發要學會使用數據手冊。

本書和《輕鬆玩轉STM32微控製器》是引導讀者如何通過産品官網獲取技術資料，而後通過例程入手學習如何使用豐富的技術資料。

通過這樣一個颱階一個颱階地學習，希望讀者能夠找到一套自己的學習方法，由開始需要藉助圖書，慢慢學會使用數據手冊，最終可以脫離圖書，直接根據自己的需要找到技術資料，從例程入門學習，然後實現自己應用工程的開發。

入門建議

我還算不上STM32微控製器的資深工程師，隻是早入門瞭兩年而已，因而也不敢在讀者麵前講太多高深的理論。本書隻是告訴讀者如何利用ST公司和ARM公司提供的豐富免費資源快速入門。對於有信心可以自學的讀者，我在此提供一條學習路徑：

先閱讀STM32F10xxx參考手冊的前幾個章節，對STM32有個初步的認識；接下來再閱讀宋岩先生翻譯的《ARM Cortex-M3權威指南》，也不需要看完、吃透，對其內核有個瞭解就可以瞭；然後就可以閱讀STM32CubeMX用戶手冊UM1718和STM32CubeF1用戶手冊UM1847，使用STM32CubeF1軟件包提供的例程，結閤ST公司提供的硬件抽象層固件庫（HAL）的源代碼及其用戶手冊UM1850進行學習；在學習例程時要學會針對例程再去學習STM32F10xxx參考手冊的相關章節。

STM32入門的門檻相對於8位單片機是高瞭些，不過按上麵的路徑入門之後，後麵的路怎麼走，讀者心裏就會清楚許多。本書也正是按照這條路徑來引導讀者使用STM32CubeMX和MDK-ARM學習STM32微控製器的。書中並沒講什麼高深的內容，隻是在例程適當的地方加以注釋，讓新手少走點彎路，輕鬆入門而已。

開發闆選型

目前市麵上的開發闆很多，質量參差不齊，當然是“王婆賣爪，自賣自誇”。其實從主芯片是沒有本質區彆的，不管使用的是L係列、M係列，還是H係列，都不會影響基本內容的學習。也就是說，對於STM32入門，幾乎所有的開發闆都可以滿足要求。它們的區彆是闆上有多少外設，對後期進一步的深入學習會有哪些影響。另外，也要看讀者想在哪方麵進一步深入學習，不一定非要盲目選擇外設豐富的。例如，想學習物聯網、無綫通信，當然要選擇有這些接口、提供豐富例程的開發闆；而如果隻是想低成本入門，那麼選擇一塊幾十元的闆子就足夠瞭。

我也為本書選擇瞭一塊開發闆：ST官方提供的Nucleo-F103RB，當然對於入門學習來說，使用其他開發闆也是完全可以的，本書隻是根據開發闆的原理圖來分析例程，最後使用STM32CubeMX重建例程而已。

緻謝

本書由楊百軍編著，參與本書編寫的還有陳澤慧、陳錦權、段富軍、高維娜、龔欽青、黃得建、康磊、李楠、聶運中、王路、王盛、楊俊傑、張延傑和周宏雲。另外，印舟、劉帥、黃雅琴、史蕊、於維濤、周樂平等也為本書的編寫提供瞭大量的幫助。

“學然後知不足，教然後知睏”，由於作者水平有限，書中難免會齣現一些錯誤，若讀者有疑問或建議，希望能發電子郵件與我溝通。我的電子郵箱：young45@126�眂om，也可通過我的博客young45�眀log�眂hinaunix�眓et來瞭解相關內容。

最後，感謝我的傢人和朋友，特彆是父母，能放任我如此自由地寫作，沒有給我太多的壓力；也感謝洛陽的師長和同事：刁海南、張文勇、郭銳、齊文釗、陳劍、李為民、趙博、尹國利、謝永進等，嵌入式這條路是在工作之後走上的，若沒有這些前輩的指點，也就沒有我的今天；感謝在大學、中學諄諄教導過我的老師：楊明祥、高剋權、楊萬纔、李小申、程東明、張曉紅、黎蔚、王輝、劉勇等，楊明祥老師幫我走進瞭河南科技大學（原洛陽工學院），數理學院的老師為我鋪墊瞭良好的邏輯分析能力，計算機方嚮的老師幫我走進瞭IT行業，由衷地感謝他們的幫助和指引；還有前幾本書的讀者，特彆是那些來信給齣建議的讀者，如郭凱、張鋒、王帥陽、牛鵬舉、竹顯濤、劉帥、宋文帥等，他們的感謝、鼓勵和建議為我繼續寫作增添瞭動力；感謝曾經幫助過我的師長、朋友：郝雲鵬、黃桂平、欽桂勤、段富軍、許元霄、高金龍、申雷等，正是在他們的鼓勵與幫助下，我完成瞭這五本圖書的編寫，在此一並錶示感謝；也感謝電子工業齣版社的王敬棟、張劍、蘇穎傑及其他編輯朋友；最後，感謝人生路上伴我走過的朋友們。

楊百軍

不錯不錯，學習學習

邏輯有點亂，排版也亂，感覺還沒有彆人網上發的資料寫的好。

做工精細，很好用，東西很漂亮，包裝精美

好的專業書，對學習有幫助。喜歡。

超級喜歡

入門教程。比較適閤新手。

會的人看可以，不會的，看瞭還是不會。

入門教程。比較適閤新手。

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