微機接口技術300例 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:機械工業齣版社

作者:李恩林等編

出品人:

頁數:384

译者:

出版時間:2003-9

價格:30.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787111122630

叢書系列:

圖書標籤:

• 微機接口技術
• 單片機
• 接口技術
• 實例
• 電路設計
• 電子技術
• 嵌入式係統
• 實踐
• 教程
• DIY

現代電子係統設計與實踐：基於STM32的嵌入式係統開發指南 本書旨在為電子工程、自動化、計算機科學等相關專業的學生和工程師提供一本全麵、深入且注重實踐的嵌入式係統開發教程。 隨著物聯網（IoT）、工業控製和智能設備領域的飛速發展，掌握以微控製器為核心的係統設計與應用開發能力變得至關重要。本書摒棄瞭對基礎微處理器架構的冗長理論闡述，直接聚焦於當前工業界應用最廣泛、生態係統最成熟的 意法半導體（STMicroelectronics）STM32係列微控製器，並通過大量貼閤實際工程需求的實例，引導讀者從零開始構建高性能、低功耗的嵌入式應用。 全書內容組織嚴謹，邏輯清晰，覆蓋瞭從硬件基礎選型到復雜軟件架構實現的完整流程。 第一部分：STM32微控製器基礎與開發環境搭建（深度解析硬件內核與工具鏈） 本部分著重於為讀者建立堅實的STM32平颱認知基礎，確保讀者能夠快速、高效地進入實際開發階段。 第一章：STM32微控製器選型與核心架構剖析 選型策略： 詳細對比STM32係列（如F0/F1/F3/F4/L4/H7等）的性能、功耗、存儲資源和外設集成的差異，指導讀者根據項目需求進行最佳芯片選型。 Cortex-M內核精講： 深入講解Cortex-M3/M4/M7內核的流水綫工作原理、特權級（Privilege Levels）、中斷嚮量錶（NVIC）的配置與優先級管理，重點剖析浮點運算單元（FPU）在高性能計算中的作用。 存儲器映射與總綫結構： 解釋AHB/APB總綫的連接拓撲，內存（Flash, SRAM）的訪問時序與緩存機製（針對Cortex-M7），理解數據在芯片內部的流動路徑，為優化程序性能打下基礎。 第二章：高效的嵌入式開發工具鏈與基礎配置 集成開發環境（IDE）精通： 詳細介紹Keil MDK、STM32CubeIDE（GCC/GDB）的安裝、配置與項目管理。重點講解CubeMX圖形化配置工具的高級用法，包括時鍾樹的精確設定和外設寄存器的自動生成。 固件庫選擇與理解： 對比使用寄存器編程、HAL（Hardware Abstraction Layer）庫和LL（Low-Layer）庫的優劣。本書後續實例主要采用HAL庫，並輔以LL庫的部分關鍵優化點講解，以平衡開發效率與硬件控製精度。 調試與仿真技術： 掌握J-Link/ST-Link的使用，學習設置斷點、觀察變量、分析堆棧、查看寄存器狀態等調試技巧。引入邏輯分析儀與示波器輔助調試的工程實踐方法。 第二部分：核心微控製器外設的驅動與應用實踐（精選150個實用案例的理論支撐） 本部分是本書的重點，通過對STM32最常用、最關鍵的片上資源的逐一攻剋，實現對硬件的完全掌控。 第三章：係統時鍾、定時器與中斷管理 電源管理與低功耗設計： 講解不同工作模式（Run, Sleep, Stop, Standby）的功耗特性，以及如何通過RCC配置實現高效的功耗優化，為電池供電項目做準備。 通用定時器（TIM）的靈活應用： 覆蓋PWM生成（電機控製、LED調光）、輸入捕獲（頻率測量、編碼器接口）、One-Pulse模式等高級定時功能。 SysTick與外部中斷（EXTI）： 講解如何使用SysTick實現高精度軟件延時和周期性任務調度，以及EXITI在按鍵去抖動和事件觸發中的關鍵配置。 第四章：通信接口的深度集成與協議實現 異步串行通信（USART/UART）： 實現波特率計算、數據幀校驗（奇偶校驗）和中斷驅動的數據收發機製。重點介紹DMA在連續數據流傳輸中的應用，避免CPU乾預。 同步串行通信（SPI）： 詳細講解主從模式配置、時鍾極性/相位（CPOL/CPHA）的選擇，並給齣驅動SD卡和SPI屏幕（如TFT-LCD）的完整驅動框架。 I²C總綫與多主控通信： 深入解析I²C的起始/停止條件、地址尋址、ACK/NACK機製。提供驅動EEPROM、溫度/濕度傳感器的實用代碼。 高級串行通信（CAN/USB）： 重點講解CAN總綫的報文結構、過濾器配置，並提供一個簡易的CAN節點通訊示例。USB部分側重於CDC（虛擬串口）和HID設備的應用開發。 第五章：模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）的高級應用 ADC的精度與速度優化： 講解采樣時鍾、轉換序列、掃描模式與觸發源的選擇。實現單次轉換、連續掃描以及多通道交錯采樣。 DMA與ADC聯動： 設計高速數據采集係統，利用DMA將轉換結果自動存入內存，實現不間斷的波形捕獲。 DAC應用： 實現精確的模擬信號輸齣，例如生成標準波形（正弦波、三角波）或模擬傳感器輸齣。 第三部分：係統級軟件架構與高級功能實現（麵嚮復雜嵌入式係統的構建） 本部分將讀者從單個外設驅動層麵提升到復雜的係統級軟件設計能力。 第六章：存儲器管理與文件係統集成 內部Flash/EEPROM讀寫： 講解Flash的扇區擦除、寫入操作的時序要求，實現關鍵參數的非易失性存儲。 外部存儲器接口（FSMC/SDIO）： 重點介紹SDIO接口的初始化與配置，集成FatFs文件係統，實現對大容量SD卡的讀寫操作，構建數據日誌記錄功能。 第七章：實時操作係統（RTOS）在STM32上的應用 FreeRTOS內核與任務管理： 介紹RTOS的基本概念（任務、優先級、上下文切換），講解任務的創建、刪除、延時與同步機製（信號量、互斥鎖、消息隊列）。 資源共享與實時性保障： 分析在多任務環境下，如何使用臨界區和中斷管理來防止競態條件和優先級反轉，確保關鍵任務的實時響應。 第八章：嵌入式係統調試、可靠性與工程實踐 看門狗（WDT）的配置與應用： 講解IWDG/WWDG的原理，以及如何通過適當的喂狗機製保證係統在異常情況下能夠自動復位恢復運行。 固件升級（OTA/Bootloader）： 介紹如何設計一個安全的自舉加載程序（Bootloader），實現通過串口或網絡對主程序進行遠程升級，這是現代嵌入式産品生命周期管理的關鍵一環。 代碼重構與模塊化設計： 探討如何將分散的驅動代碼封裝成可重用、易於維護的軟件模塊，提高工程的健壯性和可擴展性。 本書特色總結： 本書以 “理論講解適度、工程實例驅動” 為核心理念。所提供的每一個實例都附帶有詳細的硬件連接圖、完整的軟件源代碼和詳細的配置步驟說明。通過閱讀和實踐本書內容，讀者將不僅掌握STM32的編程技能，更能建立起一套完整的嵌入式係統設計思維，能夠獨立麵對和解決實際工程中遇到的復雜問題。對於希望從基礎入門快速過渡到專業開發的工程師而言，本書是其案頭不可或缺的工具書和實踐手冊。

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