ARM MCU嵌入式開發——基於國產GD32F10x芯片（微課視頻版）
高延增、魏輝、侯躍恩
商品描述
本書深入淺出地講解嵌入式系統開發的基礎知識，從原理、方法、工程實踐等多視角介紹ARM MCU嵌入式開發中的各種常用技術，為每個知識點配備了開發案例（配套電子資源有詳實註釋的代碼），使讀者既能掌握工程開發方法，又能掌握技術原理，為後續整個技術生涯奠定堅實基礎。 本書共13章，前兩章講述基本概念、開發環境準備以及ARM Cortex-M3架構；第3~5章講述基礎的GPIO、中斷機制和定時器機制；第6~9章講述常用的通信方法，包括串行通信、IIC、SPI、CAN；第10章講述ADC\DAC的原理與應用，第11章進一步講述如何通過DMA技術進行ADC採樣；第12章專門講解各種常用的電機控制原理與方法；第13章通過一個三自由度機械臂的綜合案例統領全書內容，為讀者講述如何在IT工程管理方法指導下完成嵌入式項目開發。 本書由多位十數年嵌入式研發與教學經驗的高校教師、企業工程師組成的團隊共同編著完成，所有案例都是基於國產GD32F10x系列芯片實現，並且為每章都配套率詳細的視頻講解，助力讀者輕松零基礎入門並精通ARM MCU開發。本書既可作為高等院校和培訓機構相關專業的教學參考書，也可供正在為Arm芯片選擇國產替代方案的企業工程師選作技術參考書。
目錄大綱
目錄
配套課件（PPT）
源碼及原理圖
第1章概述（112min）
1.1理解嵌入式系統的概念
1.1.1什麽是嵌入式系統
1.1.2嵌入式系統的構成原理
1.1.3嵌入式系統的分類
1.1.4嵌入式系統的處理器技術簡介
1.2ARM簡史
1.2.1ARM的發展歷程
1.2.2ARM架構的變遷
1.2.3ARM嵌入式開發的學習路線
1.3準備工作
1.3.1教材配套開發板介紹
1.3.2開發環境準備
1.3.3創建GD32F10x模板工程——點亮一個LED
1.4小結
1.5練習題
1.6實驗： 更改模板工程軟件，點亮兩個LED
第2章GD32F10x的架構（99min）
2.1圖靈機與電腦架構
2.1.1圖靈機簡介
2.1.2馮·諾依曼結構與哈佛結構
2.1.3算術邏輯部件與鎖存器
2.2CortexM3架構簡介
2.2.1架構總覽
2.2.2CortexM3的重點模塊
2.2.3ARM指令集與三級流水線
2.2.4存儲器映射
2.3GD32F10x對CortexM3架構的實現
2.3.1總體架構
2.3.2存儲器與映射
2.3.3啟動配置
2.3.4電源控制
2.3.5復位
2.3.6時鐘控制
2.4小結
2.5練習題
第3章通用輸入/輸出埠GPIO（184min）
3.1芯片的常用封裝
3.2GPIO工作原理
3.2.1內部結構框圖
3.2.2輸出工作模式
3.2.3輸入工作模式
3.3GPIO主要寄存器簡介
3.3.1埠控制寄存器
3.3.2埠輸入狀態寄存器(GPIOx_ISTAT，x=A..G)
3.3.3埠輸出控制寄存器(GPIOx_OCTL，x=A..G)
3.3.4埠位操作與位清除寄存器
3.3.5埠配置鎖定寄存器(GPIOx_LOCK，x=A，B)
3.3.6AFIO埠配置寄存器0(AFIO_PCF0)
3.4GPIO常用庫函數介紹
3.4.1初始化函數
3.4.2輸入輸出控制函數
3.4.3狀態查詢函數
3.5GPIO案例： 按鍵控制LED亮滅
3.5.1案例需求
3.5.2案例方法
3.5.3案例代碼
3.5.4效果分析
3.6小結
3.7練習題
3.8實驗： 物理按鍵軟件消抖
3.8.1實驗目標
3.8.2實驗方法分析
3.8.3實驗代碼
3.8.4實驗現象
第4章中斷和事件（107min）
4.1中斷的概念
4.2嵌套向量中斷控制器NVIC
4.2.1NVIC簡介
4.2.2NVIC工作機制
4.2.3NVIC配置
4.3EXTI外部中斷/事件控制器
4.3.1EXTI簡介
4.3.2EXTI原理
4.3.3EXTI通用IO映像
4.3.4EXTI使用方法
4.4EXTI外部中斷處理的常用庫函數簡介
4.4.1初始化或使能相關函數
4.4.2EXTI外部中斷響應處理相關函數
4.5中斷案例： 中斷式觸摸按鍵控制LED
4.5.1案例需求
4.5.2案例方法
4.5.3案例代碼
4.5.4效果分析
4.6小結
4.7練習題
4.8實驗： 上升沿和雙邊沿觸發的中斷
4.8.1實驗目標
4.8.2實驗方法分析
4.8.3實驗代碼
4.8.4實驗現象
第5章定時器（439min）
5.1理解定時器
5.1.1可編程定時/計數器
5.1.2理解GD32F10x的時鐘樹
5.2系統滴答定時器SysTick
5.2.1SysTick的工作原理
5.2.2SysTick的使用方法
5.2.3SysTick案例： SysTick控制LED閃爍
5.3實時時鐘
5.3.1RTC的原理
5.3.2常用庫函數
5.3.3RTC的使用方法
5.3.4RTC案例——RTC日歷
5.4看門狗
5.4.1獨立看門狗
5.4.2窗口看門狗
5.4.3看門狗案例——獨立看門狗使用示例
5.5定時器
5.5.1基本定時器
5.5.2通用定時器
5.5.3高級定時器
5.5.4定時器使用
5.6小結
5.7練習題
5.8實驗： PWM實現呼吸燈效果
5.8.1實驗目標
5.8.2實驗方法分析
5.8.3實驗代碼
5.8.4實驗現象
第6章通用同步/異步串行通信USART（160min）
6.1串行通信原理概述
6.1.1串行通信的硬件連接
6.1.2異步串行通信的數據幀
6.2GD32F10x的串口工作原理
6.2.1USART的結構框圖
6.2.2利用庫函數設置和使用串口
6.3UART案例： 以串口查詢方式發送數據
6.3.1案例目標
6.3.2案例方法
6.3.3案例代碼
6.3.4效果分析
6.4小結
6.5練習題
6.6UART實驗： UART的中斷式接收
6.6.1實驗目標
6.6.2實驗方法分析
6.6.3實驗代碼
6.6.4實驗現象
第7章集成電路總線I2C通信（350min）
7.1理解I2C
7.1.1I2C的物理層
7.1.2I2C的協議層
7.2GD32的I2C模塊
7.2.1數據有效性
7.2.2開始與停止狀態
7.2.3時鐘同步和仲裁
7.2.4編程模型
7.2.5DMA模式下數據傳輸
7.2.6報文錯誤校驗
7.2.7狀態、錯誤和中斷
7.3I2C案例： 軟件模擬I2C控制LM75AD
7.3.1案例目標
7.3.2案例方法
7.3.3案例代碼
7.3.4效果分析
7.4小結
7.5練習題
7.6I2C實驗： 硬件I2C控制OLED屏顯示
7.6.1實驗目標
7.6.2實驗方法分析
7.6.3實驗代碼
7.6.4實驗現象
第8章串行外設SPI（252min）
8.1認識SPI
8.1.1SPI協議原理概述
8.1.2一主一從的SPI通信過程
8.1.3一主多從的SPI連接方式
8.2GD32中的SPI外設
8.2.1功能框圖
8.2.2模式配置
8.3SPI案例： 軟件模擬SPI讀寫W25Qxx
8.3.1案例目標
8.3.2案例方法
8.3.3案例代碼
8.3.4效果分析
8.4小結
8.5練習題
8.6SPI案例： 硬件SPI操作W25Q32
8.6.1實驗目標
8.6.2實驗方法分析
8.6.3實驗代碼
8.6.4實驗現象
第9章控制器局域網（170min）
9.1理解CAN
9.1.1CAN協議簡介
9.1.2CAN協議的物理層
9.1.3CAN協議的數據鏈路層
9.1.4CAN的位同步
9.2GD32的CAN外設
9.2.1一般使用流程
9.2.2工作與通信模式
9.2.3數據收發
9.2.4過濾功能
9.2.5中斷
9.3小結
9.4練習題
9.5CAT實驗： 自回環通信模式案例
9.5.1實驗目標
9.5.2實驗方法分析
9.5.3實驗代碼
9.5.4實驗現象
第10章模數轉換器（142min）
10.1ADC一般概念
10.1.1模擬信號與數字信號
10.1.2模數原理概述
10.2GD32F10x的ADC外設
10.2.1ADC電源與時鐘
10.2.2ADC通道和轉換順序
10.2.3運行模式
10.2.4採樣時間與外部觸發配置
10.3ADC庫函數的使用
10.3.1常用庫函數
10.3.2利用庫函數實現ADC步驟
10.4小結
10.5練習題
10.6ADC實驗： 測量光敏電阻的阻值
10.6.1實驗目標
10.6.2實驗方法分析
10.6.3實驗代碼
10.6.4實驗現象
第11章直接數據存儲DMA（160min）
11.1概述
11.2DMA控制器原理
11.2.1理解DMA框圖
11.2.2MDA寄存器
11.2.3DMA傳輸過程
11.3GD32F10x的DMA
11.3.1GD32F10x的DMA原理框圖
11.3.2DMA傳輸功能要點
11.3.3DMA流程解析
11.4小結
11.5練習題
11.6DMA實驗： DMA ADC搖桿用法
11.6.1實驗目標
11.6.2實驗方法分析
11.6.3實驗代碼
11.6.4實驗現象
第12章電機控制入門（248min）
12.1舵機
12.1.1構成原理
12.1.2使用方法
12.1.3舵機案例： 旋轉編碼器控制舵機旋轉
12.2步進電機
12.2.1工作原理
12.2.2步進電機驅動ULN2003
12.3小結
12.4練習題
12.5步進電機實驗： 步進電機正反轉控制
12.5.1實驗目標
12.5.2實驗方法分析
12.5.3實驗代碼
12.5.4實驗現象
參考文獻
