STM32 系列單片機原理及應用 — C語言案例教程

海濤，教授級不錯工程師，男，回族，1985年湖南大學工業電氣自動化專業畢業，同年到上海中國彈簧研究所工作，參與檢測儀器研發、標準編寫等，1988年在廣西大學自動化研究所從事交直流調速、電源、自動控制裝置等研發，其間研究生畢業獲不錯工程師，1998年至今廣西大學電氣工程學院從事教學、科研工作。曾任自動化教研室副主任，電氣工程學院工程碩士負責人，主要課程責任教授，學校教學督導員，南寧市西鄉塘區政協委員。 2008年在百色田東縣掛職鍛煉一年。現任碩士生導師，擔任廣西太陽能協會常務副會長，廣西電力市場管理委員會委員會委員，《自動化及儀表》期刊編委、廣西壯族自治區民革委員等。指導參與田東縣、原田陽等

目錄
前言
第1章單片機綜述1
1.1微機發展史簡介1
1.2微機與單片機1
1.3嵌入式系統2
1.3.1嵌入式系統的定義與特點2
1.3.2嵌入式系統與單片機3
1.4單片機的應用特點6
1.5STM32與51單片機比較有哪些優點9
1.6用C語言開發單片機的優勢10
本章小結11
本章習題11

第2章STM32的內部結構及接口特點12
2.1STM32單片機概述12
2.1.1STM32的主要特性12
2.1.2STM32單片機內部結構框圖12
2.1.3STM32引腳功能描述13
2.2STM32的存儲器22
2.2.1存儲器映射23
2.2.2Bit Band功能描述25
2.3STM32的時鐘系統26
2.3.1STM32時鐘源26
2.3.2高速時鐘(HSE、HSI)28
2.3.3低速時鐘(LSE、LSI)28
2.3.4系統時鐘(SYSCLK)29
2.4STM32單片機的複位30
2.5看門狗定時器的功能與操作31
2.5.1獨立看門狗定時器的操作31
2.5.2窗口看門狗定時器的操作33
2.6中斷34
2.6.1STM32中斷的基本概念34
2.6.2外部中斷35
本章小結37
本章習題37

第3章通用I/O(輸入/輸出)的接口(GPIO)38
3.1GPIO概述38
3.2STM32的GPIO工作原理38
3.2.1GPIO接口結構38
3.2.2GPIO接口I/O模式39
3.2.3GPIO的工作頻率及主要特徵40
3.2.4GPIO復用功能41
3.2.5GPIO鎖定機制41
3.3STM32的GPIO相關庫函數41
3.4STM32的GPIO開發實例47
3.4.1硬件電路設計47
3.4.2軟件設計48
3.4.3仿真與下載50
本章小結51
本章習題52

第4章STM32單片機的中斷系統及定時器53
4.1STM32單片機的中斷系統53
4.1.1STM32中斷相關的概念55
4.1.2STM32嵌套向量中斷控制器(NVIC)57
4.1.3外部中斷通用I/O映像及外部中斷的基本使用步驟60
4.2定時器/計數器64
4.2.1定時器的分類64
4.2.2定時器的寄存器類型68
本章小結73
本章習題73

第5章STM32的A/D和D/A轉換模塊74
5.1A/D轉換模塊74
5.1.1A/D轉換器的主要類型74
5.1.2A/D轉換器的主要技術指標74
5.1.3A/D轉換器的選型注意事項75
5.2STM32的A/D轉換器75
5.2.1A/D轉換器的功能描述76
5.2.2A/D寄存器描述78
5.3A/D轉換器的輸入電路80
5.4A/D案例分析81
5.4.1A/D常用庫函數81
5.4.2A/D初始化函數ADC_Init81
5.4.3主要配置函數程序82
5.5D/A轉換模塊82
5.5.1D/A轉換器概述83
5.5.2D/A功能描述84
5.5.3雙D/A通道轉換85
5.6D/A寄存器86
5.7脈衝寬度調製輸出PWM(D/A)功能特點89
5.8D/A案例程序的主要配置90
STM32系列單片機原理及應用——C語言案例教程目錄5.9數字濾波方法91
本章小結93
本章習題94

第6章總線通信接口I2C及SPI95
6.1I2C概述95
6.1.1I2C工作原理及主要特性95
6.1.2I2C內部結構96
6.1.3I2C功能描述97
6.1.4I2C從模式100
6.1.5I2C主模式102
6.2I2C通信原理105
6.2.1I2C的物理層105
6.2.2I2C的協議層106
6.3SPI概述108
6.3.1SPI工作原理及主要特性109
6.3.2SPI功能介紹109
6.3.3SPI工作模式110
6.3.4SPI發送數據和接收數據112
6.4SPI通信原理112
6.4.1SPI的物理層113
6.4.2SPI的協議層114
本章小結118
本章習題119

第7章STM32 CAN總線設計120
7.1CAN總線概述120
7.2CAN總線的特點及功能121
7.2.1CAN總線的特點121
7.2.2CAN總線的功能121
7.3CAN總線的運行模式及功能描述122
7.3.1CAN總線的運行模式122
7.3.2CAN總線的功能描述123
7.4STM32的bxCAN控制器與實驗設計127
7.4.1程序設計及初始化配置128
7.4.2實驗程序清單130
7.5基於CAN通信的車載電動機控溫實驗135
本章小結136
本章習題137

第8章STM32硬件和實用程序138
8.1常用集成塊及元器件介紹138
8.1.1數碼管公共端和接法138
8.1.274HC595描述139
8.1.3光電隔離和晶體管陣列等相關電路140
8.2STM32 I/O接口與數碼管顯示144
8.2.1STM32 I/O接口實驗144
8.2.2STM32數碼管顯示148
8.3STM32的TFTLCD液晶顯示151
8.4STM32溫濕度數據採集實驗153
8.4.1DHT11引腳分配及封裝154
8.4.2DHT11傳感器性能154
8.4.3DHT11單總線通信協議154
8.4.4硬件設計及編程實現155
8.5ATKESP8266 WiFi實驗160
8.5.1ATKESP8266軟硬件設計160
8.5.2AP下載測試驗證164
8.6單片機發送數據到上位機166
8.6.1單片機發送數據到上位機原理圖166
8.6.2程序編寫步驟167
8.6.3程序下載驗證169
8.7基於STM32的方波發生器的設計與檢測169
8.7.1總體設計方案170
8.7.2方波信號發生器的設計171
8.7.3方波信號檢測的設計172
8.7.4實驗驗證174
8.8基於STM32 TWI的訪問程序在24Cxx中的應用177
8.8.1TWI與I2C簡介177
8.8.2硬件設計與程序設計177
8.8.3測試與驗證182
8.9STM32單片機在三相晶閘管觸發電路中的應用182
8.9.1三相半控橋的工作原理183
8.9.2觸發延時時間與電壓的關係183
8.9.3晶閘管觸發實驗原理圖184
8.9.4晶閘管觸發實驗程序184
8.9.5實驗仿真結果與分析192
8.10STM32單片機測量並網前的頻率及相位角參數193
8.10.1頻率及相位角測量的電路原理圖194
8.10.2相位角的測量方法195
8.10.3測量相位角的流程框圖和程序195
8.11STM32單片機在自動控制液位中的應用197
8.11.1液位自動控制裝置技術要求197
8.11.2單片機控制原理圖198
8.11.3液位控制及遠程控製程序199
8.12基於STM32單片機的高精度三相電能測量系統209
8.12.1ATT7022B 功能簡要說明210
8.12.2ATT7022B的內部結構、封裝AT45DB161B功能簡介211
8.12.3STM32單片機和ATT7022B電能芯片構成的高精度三相電能測量系統211
8.12.4STM32和ATT7022B電能芯片控制軟件2128.13基於TEA1622P的通用開關電源213
本章小結215
本章習題 216

第9章STM32實驗平台操作指南217
9.1在MDK5下新建STM32工程217
9.2工程的編譯219
9.3STM32在MDK5下的仿真222
9.3.1仿真配置222
9.3.2串口程序下載223
本章小結224
本章習題225
參考文獻226