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前言2

第一部分 库开发初级篇2

第1章 为什么学习STM322

1.1嵌入式技术知识结构2

1.2嵌入式工程师成长之路3

1.3为什么学习STM324

1.4如何学习STM324

第2章 初识STM32固件库5

2.1 STM32神器之库开发5

2.1.1什么是STM32库5

2.1.2为什么采用库开发6

2.2 STM32结构及库层次关系7

2.2.1 CMSIS标准7

2.2.2库目录、文件简介8

2.2.3 STM32固件库文件间的关系14

2.2.4使用库帮助文档15

第3章GPIO入门之流水灯18

3.1安装MDK18

3.2建立工程模板19

3.2.1新建工程19

3.2.2配置J-LINK硬件调试25

3.3如何编译和下载程序27

3.3.1如何编译程序27

3.3.2如何下载程序27

第4章 深入分析流水灯例程30

4.1 STM32的GPIO30

4.2 STM32的地址映射33

4.2.1温故而知新stm32f10x.h文件33

4.2.2外设基地址35

4.2.3总线外设基地址36

4.2.4寄存器组基地址37

4.3 STM32固件库对寄存器的封装38

4.4 STM32的时钟系统39

4.4.1时钟树＆时钟源39

4.4.2高速外部时钟41

4.4.3 HCLK、 FCLK、 PCLK1、PCL K242

4.5 LED具体代码分析42

4.5.1实验描述及工程文件清单42

4.5.2配置工程环境43

4.5.3编写用户文件44

4.5.4初始化结构体 ——GPIO-InitIypeDef类型46

4.5.5初始化库函数——GPIO-Init()47

4.5.6开启外设时钟48

4.5.7控制I/O输出高、低电平52

4.5.8 led.h文件52

4.5.9 main文件53

4.6 GPIO-Init（）函数的实现55

4.6.1规范的位操作方法55

4.6.2 GPIO-Init（）实现代码分析55

4.6.3再论开发方式60

4.7开发步骤总结61

第5章 调试程序62

5.1 MDK软件仿真调试62

5.2使用J-LINK进行硬件调试64

5.2.1硬件调试64

5.2.2软件编译过程65

53 MDK使用小技巧66

第二部分 库开发中级篇70

第6章GPIO再举例之按键实验70

6.1 GPIO的8种工作模式70

6.1.1 4种输入模式71

6.1.2 4种输出模式71

6.2按键实验分析72

6.3按键代码分析72

6.3.1实验描述及工程文件清单72

6.3.2配置工程环境73

6.3.3 main文件73

6.3.4 GPIO初始化配置74

6.3.5利用固件库的数据类型75

6.3.6实现LED反转77

6.3.7实验现象77

第7章EXTI之按键中断实验78

7.1 STM32的中断和异常78

7.2 NVIC中断控制器81

7.2.1 NVIC结构体成员81

7.2.2抢占优先级和响应优先级82

7.2.3 NVIC的优先级组83

7.3 EXTI外部中断83

7.4中断检测按键实验分析84

7.4.1实验描述及工程文件清单84

7.4.2配置工程环境85

7.4.3 main文件86

7.4.4配置外部中断86

7.4.5 AFIO时钟87

7.4.6 NVIC初始化配置88

7.4.7 EXTI初始化配置89

7.4.8编写中断服务函数89

7.4.9实验现象91

第8章 串口通信（USART）92

8.1异步串口通信协议92

8.2直通线和交叉线93

8.3串口工作过程分析94

8.3.1波特率控制94

8.3.2收发控制96

8.3.3数据存储转移96

8.4串口通信实验分析96

8.4.1实验描述及工程文件清单96

8.4.2配置工程环境97

8.4.3 main文件97

8.4.4 USAR7.初始化配置98

8.4.5 printf（）函数重定向101

8.4.6 USART1-printf（）函数103

8.4.7实验现象106

第9章 库函数开发小结107

9.1初始化107

9.2数据输入输出108

9.3状态位、标志位108

9.3.1事件109

9.3.2标志位的检查与清除109

9.4外设函数分类110

第10章DMA——为CPU减负112

10.1 DMA功能简介112

10.2 DMA工作分析112

10.3 DMA实例之串口通信113

10.3.1实验描述及工程文件清单113

10.3.2配置工程环境114

10.3.3 main文件114

10.3.4 DMA初始化115

10.3.5使用DMA中断121

10.3.6实验现象123

第11章ADC实验（DMA方式）124

11.1 ADC简介124

11.2 SIM32的ADC主要技术指标124

11.3 ADC工作过程分析125

11.4 ADC采集数据实例（采用DMA模式）126

11.4.1实验描述及工程文件清单127

11.4.2配置工程环境128

11.4.3 main文件128

11.4.4 ADC初始化129

11.4.5计算电压值138

11.4.6实验现象138

第12章SysTick（系统滴答定时器）139

12.1 SysTick——操作系统的心跳139

12.2 SysTick工作分析140

12.3使用SysTick精确延时实验分析141

12.3.1实验描述及工程文件清单142

12.3.2配置工程环境142

12.3.3 main文件143

12.3.4配置并启动SysTick143

12.3.5定时时间的计算147

12.3.6编写中断服务函数147

12.3.7使用SysTick测量时间的功能149

12.3.8实验现象149

第13章STM32定时器150

13.1定时器功能简介150

13.2定时器工作分析150

13.2.1基本定时器150

13.2.2通用定时器150

13.2.3高级定时器155

13.3 PWM输出实例分析157

13.3.1实验描述及工程文件清单157

13.3.2配置工程环境157

13.3.3 main文件158

13.3.4定时器初始化159

13.3.5实验现象164

第14章I2C接口168

14.1 I2C协议简介168

14.1.1物理层168

14.1.2协议层169

14.2 STM32的I2C特性及架构170

14.2.1 I2C接口特性170

14.2.2 I2C架构170

14.3 I2C接口读写EEPROM实验171

14.3.1实验描述及工程文件清单171

14.3.2配置工程环境171

14.3.3 main文件172

14.3.4 I2C接口初始化173

14.3.5对EEPROM的读写操作177

14.3.6使用I2C读写EEPROM流程总结186

14.3.7实验现象186

第15章SPI模块188

15.1 SPI协议简介188

15.1.1 SPI信号线188

15.1.2 SPI模式189

15.2 STM32的SPI特性及架构190

15.2.1 STM32的SPI特性190

15.2.2 STM32的SPI架构分析190

15.3 SPI接口读取Flash实例分析191

15.3.1实验描述及工程文件清单192

15.3.2配置工程环境193

15.3.3 main文件193

15.3.4 SPI初始化195

15.3.5控制Flash的命令199

15.3.6读取厂商ID202

15.3.7擦除Flash内容203

15.3.8向Flash写入数据207

15.3.9从Flash读取数据210

15.3.10小结211

15.3.11实验现象211

第16章CAN控制器212

16.1 CAN协议简介212

16.1.1物理层212

16.1.2 CAN的报文种类及结构213

16.1.3同步215

16.2 STM32的CAN特性及架构217

16.2.1 CAN特性217

16.2.2 CAN架构218

16.3双CAN通信实验分析219

16.3.1实验描述及工程文件清单219

16.3.2配置工程环境220

16.3.3 main文件221

16.3.4配置CAN接口223

16.3.5打包报文232

16.3.6发送报文234

16.3.7接收报文、编写中断服务函数234

16.3.8实验小结236

16.3.9实验现象237

第三部分 库开发高级篇240

第17章SDIO之SD卡驱动240

17.1 SD协议简介240

17.1.1卡的种类240

17.1.2 SDIO基本架构241

17.2 STM32的SDIO接口241

17.2.1从SDIO的时钟说起242

17.2.2 SDIO的命令格式242

17.2.3数据传输格式243

17.3 SD卡读写实验分析243

17.3.1实验描述及工程文件清单243

17.3.2配置工程环境244

17.3.3 main文件246

17.3.4 SDIO初始化247

17.3.5卡的上电识别流程249

17.3.6卡的初始化流程256

17.3.7对SD卡进行读写259

17.3.8原版官方驱动例程的bug263

17.3.9实验现象264

第18章 文件系统之FATFS R0.09265

18.1什么是文件系统265

18.2 FATFS文件系统简介266

18.2.1 FATFS的目录结构266

18.2.2 FATFS帮助文档266

18.2.3 FATFS源码267

18.3移植FATFS文件系统实验267

18.3.1实验描述及工程文件清单267

18.3.2配置工程环境269

18.3.3为文件系统添加底层驱动270

18.3.4添加简体中文和 长文件名支持274

18.3.5 main文件274

18.3.6实验现象277

第19章MP3播放器278

19.1 MP3文件探秘278

19.1.1文件格式278

19.1.2 MP3文件的原始数据278

19.1.3 MP3文件格式279

19.2 VS1003硬件解码芯片279

19.2.1 VS1003芯片简介280

19.2.2 TDA1308芯片280

19.3 MP3播放器实验280

19.3.1实验描述及工程文件清单280

19.3.2配置工程环境282

19.3.3 main文件283

19.3.4控制VS1003进入准备状态284

19.3.5播放MP3文件286

19.3.6 STM32的堆栈291

19.3.7实验现象294

第20章USB大容量存储器实例295

20.1 USB协议分析295

20.1.1协议版本295

20.1.2 USB电气特性295

20.1.3 USB通信模型296

20.1.4 USB枚举298

20.2 STM32的USB控制器299

20.3 USB读取SD卡——模拟U盘实验301

20.3.1实验描述及工程文件清单301

20.3.2配置工程环境302

20.3.3 USB固件库说明303

20.3.4 main文件305

20.3.5基本配置306

20.3.6 USB初始化308

20.3.7中断服务函数310

20.3.8 BOT和SCSI协议313

20.3.9实验现象316

第21章LCD触摸屏画板317

21.1 LCD控制器简介317

21.1.1 ILI9341控制器结构317

21.1.2像素点的数据格式317

21.1.3 ILI9341的通信时序319

21.2用STM32驱动LCD320

21.2.1 FSMC简介320

21.2.2用FSMC模拟8080时序322

21.3触摸屏感应原理322

21.4 TSC2046触摸屏控制器323

21.5 LCD触摸屏画板实验323

21.5.1实验描述及工程文件清单323

21.5.2配置工程环境325

21.5.3 main文件326

21.5.4初始化FSMC模式327

21.5.5 FSMC模拟8080读写 参数、命令332

21.5.6液晶屏画点函数334

21.5.7触摸屏校正338

21.5.8检测触点、画点341

21.5.9实验现象342

第22章 字库及BMP图片显示343

22.1什么是字模343

22.2制作字模344

22.3 BMP图片格式347

22.4显示中英文及BMP图片实验351

22.4.1实验描述及工程文件清单351

22.4.2配置工程环境352

22.4.3 main文件352

22.4.4显示汉字353

22.4.5在SD卡上读取与保存BMP图像358

22.4.6实验现象364

第23章OV7670摄像头驱动365

23.1摄像头的分类365

23.1.1数字摄像头与模拟摄像头的区别365

23.1.2 CCD与CMOS的区别365

23.2 OV7670介绍366

23.2.1 OV7670功能框架366

23.2.2 OV7670管脚封装367

23.3 SCCB总线368

23.3.1 SCCB接口定义368

23.3.2 SCCB时序描述370

23.4摄像头模块372

23.4.1摄像头模块硬件介绍372

23.4.2 OV7670输出时序372

23.4.3 FIFO时序375

23.4.4摄像头的驱动原理376

23.5摄像头驱动实验377

23.5.1实验描述及工程文件清单377

23.5.2配置工程环境379

23.5.3 main文件379

23.5.4 SCCB总线的软件实现380

23.5.5初始化OV7670386

23.5.6采集并显示图像388

23.5.7实验现象393

第24章 以太网及Lwl P协议栈移植394

24.1互联网模型394

24.2以太网395

24.2.1 PHY层395

24.2.2 MAC子层396

24.2.3以太网控制器397

24.3 MAC之上的网络层398

24.3.1为什么在MAC之上还有分层398

24.3.2 TCP/IP协议中各层次的功能398

24.3.3 LwIP协议栈400

24.4 ENC28J60+LwIP以太网实验401

24.4.1实验描述及工程文件清单401

24.4.2配置工程环境402

24.4.3 main文件403

24.4.4 LwIP对底层数据结构的封装404

24.4.5初始化协议栈408

24.4.6 LwIP对底层操作的封装410

24.4.7轮询和计时415

24.4.8 opt.h文件和debug416

24.4.9 LwIP应用420

24.4.10网页服务器421

24.4.11实验现象426

第25章Wi-Fi模块EMW3180驱动430

25.1资料与工具下载430

25.2 EMW3180简介430

25.3 EMW3180驱动实验434

25.3.1实验描述及工程文件清单434

25.3.2配置工程环境435

25.3.3 EMSP API函数435

25.3.4 API函数一览436

25.3.5 main文件439

25.3.6 em380c hal.c文件441

25.3.7实验现象445

第四部分 库开发系统篇448

第26章μC/OS-Ⅲ及其源代码介绍448

26.1 μC/OS简介448

26.1.1操作系统与裸机的区别448

26.1.2 μC/OS实时操作系统448

26.2 μC/OS-Ⅲ与μC/OS- Ⅱ的主要区别450

26.3 μC/OS-Ⅲ源码450

26.4 μOS-Ⅲ工程架构452

第27章 移植μC/O S-Ⅲ到 STM32454

27.1搭建μC/OS工程文件结构454

27.2修改μC/OS代码459

27.2.1修改os-cpu.h文件459

27.2.2修改os-cpu-c.c459

27.2.3修改os-cpu-a.asm文件460

27.2.4修改cpu-a.asm文件461

27.2.5修改startup-stm32f10x-hd.s文件462

27.2.6修改stm32f10x-it.c文件463

27.3编写用户文件464

27.3.1编写includes.h文件464

27.3.2编写BSP相关文件465

27.3.3创建任务466

27.4配置μC/OS-Ⅲ468

第28章 运行多任务473

28.1创建用户任务473

28.2编写用户代码476

28.3任务执行流程479

参考文献482