STM32F32位ARM微控制器應用設計與實踐

內(nèi)容概要

　　以STM32F系列32位微控制器在工程應用中所需要的知識點為基礎，系統(tǒng)介紹該系列微控制器的最小系統(tǒng)設計，工程建立、軟件仿真調(diào)試與程序下載，GPIO、USART、ADC、DAC定時器、看門狗、SPI、12C、CAN、SDIO接口的使用與編程，以及LCD.觸摸屏、Flash存儲器、顏色傳感器、光強檢測傳感器、圖像傳感器、加速度傳感器、角度位移傳感器、音頻編解碼器、RFID射頻無線收發(fā)器、數(shù)字調(diào)頻無線電接收機、DDS、CAN收發(fā)器、Micro
SD卡、步進電機、交流調(diào)壓等模塊的使用與編程。《STM32f32位ARM微控制器應用設計與實踐》所有示例程序均通過驗證，相關程序代碼可以免費下載。
　　《STM32f32位ARM微控制器應用設計與實踐》可以作為工程技術人員進行STM32F
32位微控制器應用設計與開發(fā)的參考書；也可以作為高等院校電子信息、通信工程、自動化、電氣控制類等專業(yè)學生參加全國大學生電子設計競賽，進行電子制作、課程設計、畢業(yè)設計的教學參考書。

書籍目錄

第1章 STM32F系列32位微控制器最小系統(tǒng)設計
1.1 STM32系列32位微控制器簡介
1.2 STM32F103xx系列微控制器簡介
1.2.1 STM32F103xx系列微控制器的主要特性
1.2.2 STM32F103xx系列微控制器的內(nèi)部結構
1.3 STM32F系列32位微控制器系統(tǒng)板設計示例
1.3.1 系統(tǒng)板簡介
1.3.2 系統(tǒng)板PCB圖
第2章 工程建立、軟件仿真調(diào)試與程序下載
2.1 STM32F的固件函數(shù)庫
2.1.1 固件函數(shù)庫簡介
2.1.2 固件函數(shù)庫文件夾結構
2.1.3 與外設／單元有關的庫函數(shù)
2.2 工程建立
2.2.1 下載ST3.00外設庫
2.2.2 進人工程建立
2.2.3 進行選項設置
2.2.4 進行工程相關設置
2.2.5 設置仿真調(diào)試選項
2.3 軟件仿真調(diào)試
2.3.1 軟件仿真設置
2.3.2 啟動軟件仿真
2.4 程序下載
2.4.1 利用串口下載程序
2.4.2 利用J-LINK下載程序
2.5 怎樣在RAM中調(diào)試程序
第3章 delay和sys文件函數(shù)的使用
3.1 delay文件函數(shù)
3.1.1delay_init函數(shù)
3.1.2 delay_us函數(shù)
3.1.3 delay_ms函數(shù)
3.2 sys文件函數(shù)
3.2.1 I/O口的位操作
3.2.2 Stm32_Clock_lnit函數(shù)
3.2.3 Sys_Soft_Reset函數(shù)
3.2.4 Sys_SleepDeep函數(shù)
3.3 編程示例
3.3.1 添加文件到工程
3.3.2 delay示例程序
3.3.3 sys示例程序清單
3.3.4 主函數(shù)程序
第4章 GPIO的使用
4.1 STM32F GPIO簡介
4.2 GPIO編程示例
4.3 外部中斷操作
4.3.1 STM32F外部中斷設置
4.3.2 外部中斷操作示例程序設計
4.3.3 外部中斷操作示例程序
第5章 USART的使用
5.1 STM32F USART簡介
5.1.1 串行接口基本原理與結構
5.1.2 STM32F USART的基本特性
5.1.3 STM32F USART齣操作
5.2 USART-USB轉(zhuǎn)換
5.2.1 USART-USB轉(zhuǎn)換模塊硬件設計
5.2.2 USART-USB轉(zhuǎn)換示例程序設計
5.2.3 USART-USB轉(zhuǎn)換示例程序
5.3 USART的中斷操作
……
第6章 ADC的使用
第7章 DAC的使用
第8章 定時器的使用
第9章 看門狗的使用
第10章 FSMC的使用
第11章 SPI的使用
第12章 I2C的使用
第13章 CAN的使用
第14章 SDIO的使用
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   3.RS－422串行通信接口 RS－422標準是RS－232的改進型，RS－422標準全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”。允許在相同傳輸線上連接多個接收節(jié)點，最多可接10個節(jié)點，即1個主設備（Master），其余為從設備（Salve），從設備之間不能通信。RS－422支持一點對多點的雙向通信。RS－422四線接口由于采用單獨的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必需的信號交換均可以按軟件方式（XON／XIFF握手）或硬件方式（一對單獨的雙絞線）實現(xiàn)。 RS－422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219 m），最大傳輸速率為10 Mb／s。傳輸速率與平衡雙絞線的長度有關，只有在很短的距離下才能獲得最高傳輸速率。在最大傳輸距離時，傳輸速率為100 kb／s。一般100 m長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1 Mb／s。 RS－422需要在傳輸電纜的最遠端連接一個電阻，要求電阻阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離（300 m以下）傳輸時可以不連接電阻。 4.RS－485串行總線接口 在RS－422的基礎上，為擴展應用范圍，EIA制定了RS－485標準，增加了多點、雙向通信能力。在通信距離為幾十米至上千米時，通常采用RS－485收發(fā)器。RS－485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動器將TTL，電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成TTL電平，因此具有抑制共模干擾的能力。接收器能夠檢測低至200 mV的電壓，具有高的靈敏度，故數(shù)據(jù)傳輸距離可達千米以上。 RS－485可以采用2線與4線方式，2線制可實現(xiàn)真正的多點雙向通信。而采用4線連接時，與RS－422一樣只能實現(xiàn)一點對多點的通信，即只能有一個主設備，其余為從設備。RS－485可以連接多達32個設備。 RS－485的共模輸出電壓在－7～+12 V之間，接收器最小輸入阻抗為12 kΩ。RS－485滿足所有RS－422的規(guī)范，所以RS－485的驅(qū)動器可以在RS－422網(wǎng)絡中應用。 RS－485的最大傳輸速率為10 Mb／s。在最大傳輸距離時，傳輸速率為100 kb／s。 RS－485需要兩個終端電阻，接在傳輸總線的兩端，要求電阻阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸（在300 m以下）時可不需終端電阻。 5.1.2 STM32F USART的基本特性 通用同步異步收發(fā)器（USART）提供了一種靈活的方法與使用工業(yè)標準NRZ異步串行數(shù)據(jù)格式的外部設備之間進行全雙工數(shù)據(jù)交換。LJSART利用分數(shù)波特率發(fā)生 器提供寬范圍的波特率選擇。 USART支持同步單向通信和半雙工單線通信，也支持LIN（局部互連網(wǎng)），智能卡協(xié)議和IrDA（紅外數(shù)據(jù)組織）SIR ENDEC規(guī)范，以及調(diào)制解調(diào)器（CTS／RTS）操作。它還允許多處理器通信。使用多緩沖器配置的DMA方式，可以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。 USART接口通過3個引腳與其他設備連接在一起。任何USART雙向通信至少需要兩個引腳：接收數(shù)據(jù)輸入（RX）和發(fā)送數(shù)據(jù)輸出（TX）。 RX：接收數(shù)據(jù)串行輸。通過過采樣技術來區(qū)別數(shù)據(jù)和噪聲，從而恢復數(shù)據(jù)。 TX：發(fā)送數(shù)據(jù)輸出。當發(fā)送器被禁止時，輸出引腳恢復到它的I／O端口配置。當發(fā)送器被激活，并且不發(fā)送數(shù)據(jù)時，TX引腳處于高電平。在單線和智能卡模式里，此I／O口被同時用于數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 總線在發(fā)送或接收前應處于空閑狀態(tài)； 1個起始位； 1個數(shù)據(jù)字（8或9位），最低有效位在前； 0.5、1.5、2個的停止位，由此表明數(shù)據(jù)幀的結束； 使用分數(shù)波特率發(fā)生器——12位整數(shù)和4位小數(shù)的表示方法； 1個狀態(tài)寄存器（IJSART_SR）； 數(shù)據(jù)寄存器（I－JSART_DR）； 1個波特率寄存器（USART_BRR），12位的整數(shù)和4位小數(shù)； 1個智能卡模式下的保護時間寄存器（USART_GTPR）。 關于以上寄存器中每個位的具體定義，請參考“STM32F參考手冊”中描述USART寄存器的相關章節(jié)。 在同步模式下需要下列引腳： CK——發(fā)送器時鐘輸出。此引腳輸出用于同步傳輸?shù)臅r鐘（在Start位和Stop位上沒有時鐘脈沖，軟件可選地，可以在最后1個數(shù)據(jù)位送出1個時鐘脈沖）。數(shù)據(jù)可以在RX上同步被接收。這可以用來控制帶有移位寄存器的外部設備（例如LCD驅(qū)動器）。時鐘相位和極性都是軟件可編程的。在智能卡模式下，CK可以為智能卡提供時鐘。 在IrDA模式下需要下列引腳： IrDA_RDI——IrDA模式下的數(shù)據(jù)輸入。 IrDA_TDO——IrDA模式下的數(shù)據(jù)輸出。 下列引腳在硬件流控模式下需要： nCTS——清除發(fā)送。若是高電平，則在當前數(shù)據(jù)傳輸結束時阻斷下一次數(shù)據(jù)發(fā)送。 nRTS——發(fā)送請求。若是低電平，則表明USART準備好接收數(shù)據(jù)。

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