单片机应用与实践教程

本书介绍单片机应用的基本知识，提高读者单片机系统的设计与调试能力。通过LED灯设计、中断实验设计、串口通信设计、定时器中断与输出设计、总线通信设计等具体应用，介绍单片机端口与数据之间的关系，程序和电路的工作过程，程序的编辑、编译、下载、调试方法，以及中断、定时/计数器、串行通信等内部资源的应用设计方法。 本书深入浅出，实例丰富，通俗易懂，可操作性强，特别适合作为普通高等院校自动化、计算机、电子信息等专业的教材，也可作为广大科技人员的参考用书。

翟临博，男，博士，副教授。本科、研究生毕业于山东大学信息科学与工程学院，博士毕业于北京邮电大学电子工程学院。学术任职：IEICE会员，中国计算机学会会员。教研及科研获奖：山东省省级教学成果奖（一等奖）：通信工程专业"全方位培养，差异化成才”教学模式改革与实践，第4位。教材出版情况：《微机原理》，济南出版社，2012年；《单片机原理及应用》，北京航空航天大学出版社，2015年；《信息技术综合实践》，2017年。

实验1 STM32-GPIO应用实验01
1.1 实验要求
1.2 实验器材
1.3 实验内容
1.4 实验目的
1.5 实验原理
1.5.1 硬件连接
1.5.2 GPIO功能概述
1.6 实验步骤
1.6.1 添加公共代码到工程
1.6.2 编写代码
1.6.3 编译代码
1.6.4 下载验证
1.7 拓展提高
实验2 STM32-GPIO应用实验02
2.1 实验要求
2.2 实验器材
2.3 实验内容
2.4 实验目的
2.5 实验原理
2.5.1 硬件连接
2.5.2 程序流程图
2.5.3 程序中的几个关键函数
2.6 实验步骤
2.6.1 编写按键代码
2.6.2 编写/修改LED灯代码
2.6.3 编写main函数控制代码
2.6.4 编译代码并下载验证
2.7 拓展提高
实验3 STM32外部中断实验
3.1 实验要求
3.2 实验器材
3.3 实验内容
3.4 实验目的
3.5 实验原理
3.5.1 STM32的中断和异常
3.5.2 向量中断控制器
3.5.3 NVIC的优先级分组
3.5.4 STM32外部中断简介
3.5.5 使用HAL库函数配置外部中断的步骤
3.6 实验步骤
3.6.1 修改中断优先级分组
3.6.2 编写exti.c和exti.h文件
3.6.3 修改key.c中的代码
3.6.4 修改main.c中的代码
3.6.5 编译代码并下载验证
3.7 拓展提高
实验4 STM32串口通信实验
4.1 实验要求
4.2 实验器材
4.3 实验内容
4.4 实验目的
4.5 实验原理
4.5.1 STM32F1串口简介
4.5.2 串口通信相关HAL库函数
4.6 实验步骤
4.6.1 修改led.c函数，添加LED9的初始化配置
4.6.2 编写usart.c和usart.h文件
4.6.3 修改main.c中的代码
4.6.4 编译代码并下载验证
4.7 拓展提高
实验5 STM32串口DMA实验
5.1 实验要求
5.2 实验器材
5.3 实验内容
5.4 实验目的
5.5 实验原理
5.5.1 STM32F1 DMA简介
5.5.2 DMA相关的HAL库函数及应用
5.6 实验步骤
5.6.1 DMA特点及部分函数解析
5.6.2 修改文件usart.c及usart.h中的代码
5.6.3 修改main.c中main函数代码
5.6.4 编译代码并下载验证
5.7 拓展提高
实验6 STM32定时器中断实验
6.1 实验要求
6.2 实验器材
6.3 实验内容
6.4 实验目的
6.5 实验原理
6.5.1 STM32F1定时器简介
6.5.2 通用定时器
6.5.3 通用定时器配置相关的HAL库函数
6.6 实验步骤
6.6.1 编写tim.c文件和tim.h文件
6.6.2 修改led.c文件中的函数
6.6.3 修改main.c文件
6.6.4 编译代码并下载验证
6.7 拓展提高
实验7 STM32-PWM输出实验
7.1 实验要求
7.2 实验器材
7.3 实验内容
7.4 实验目的
7.5 实验原理
7.5.1 PWM简介
7.5.2 PWM设置相关的HAL库函数
7.6 实验步骤
7.6.1 修改tim.c和tim.h文件
7.6.2 修改led.c文件中的函数LED_Init()
7.6.3 修改main.c函数
7.6.4 编译代码并下载验证
7.7 拓展提高
实验8 RS-485总线通信应用01
8.1 实验要求
8.2 实验器材
8.3 实验内容
8.4 实验目的
8.5 实验原理
8.5.1 总线概述
8.5.2 串行通信基本知识
8.5.3 Modbus通信协议
8.5.4 系统构成
8.6 实验步骤
8.7 拓展提高
实验9 RS-485总线通信应用02
9.1 实验要求
9.2 实验器材
9.3 实验内容
9.4 实验目的
9.5 实验原理
9.5.1 RS-485收发器
9.5.2 RS-485网络1的数据帧
9.5.3 通过RS-485网络2上传信息的数据帧
9.6 实验步骤
9.6.1 完善从设备代码
9.6.2 完善主设备代码
9.6.3 节点配置
9.6.4 计算机端查看数据
9.7 拓展提高
实验10 CAN总线通信应用
10.1 实验要求
10.2 实验器材
10.3 实验内容
10.4 实验目的
10.5 实验原理
10.5.1 CAN总线概述
10.5.2 CAN技术规范与标准
10.5.3 CAN总线的报文信号电平
10.5.4 总线拓扑图
10.5.5 CAN通信帧介绍
10.6 实验步骤
10.6.1 系统构成
10.6.2 系统连线
10.7 拓展提高