基于STM32F的嵌入式系统原理与应用

（1） 体现工程教育专业认证的理念，注重培养学生解决复杂工程问题的能力。突出实践教学，虚实结合，构建完整的实验体系，将课堂教学和嵌入式系统设计能力的培养常态化。 （2） 采用模块化的系统设计方法，设计了以STM32F103ZET6处理器为核心的实验平台及拓展模块，提高设计的抽象层次，降低设计难度，适用于各种学习层次。书中的实验案例均可在实验平台上运行和演习，帮助读者熟练掌握接口技术的原理及应用。 （3） 新形态教材，配套资源丰富，包括教学大纲、课程案例、PPT课件、微课视频、MOOC等，可扫描书中二维码下载或观看，或者直接联系作者获取。本书配套的在线开放课程“微机原理与单片机技术”已在中国大学MOOC上线。 （4） 配套80道基础知识思考题和问答题，查漏补缺、加深知识理解；配套15道设计训练题，掌握完整嵌入式控制系统设计方法，提高工程实践能力；提供标准答案，便于翻转课堂和自主学习。 （5） 以实验平台为基础，通过选用不同的模块构建设计案例和训练题。每章配套5个典型实用的设计案例，其中3个基础设计、2个综合设计。案例均源自编者数十年从事嵌入式系统设计的深厚积累。

本书首先介绍微型计算机相关基础知识和应用，然后系统论述ARM Cortex-M3微处理器架构、开发方法及基本编程汇编语言和程序设计方法，并提供以STM32Z103VET6芯片为核心的基础实验平台以及拓展模块。本书详细介绍微处理器多种接口技术，如GPIO、定时计数器、异步/同步串行通信、DAC/ADC、中断处理以及实时操作系统FreeRTOS移植等各种嵌入式接口技术的原理和应用。
根据高等工程专业教育和专业认证的需求，以及对动手能力的培养，本书配有“最小系统”“扩展系统”“高级拓展系统”三种实验平台，紧密结合实验平台，配套基础实验和综合实验。本书实验内容和数量丰富，实例代码均经过平台验证，读者可以直接在实验平台上使用和演练，提高实践和设计能力。
本书内容深入浅出、层次分明、实例丰富，可操作性强，特别适合作为普通高校电子信息类、计算机应用类、自动化类、电气类和机械控制类等专业的教学用书，也可作为培训教材和应用型研究生教学的参考资料，还可供从事嵌入式系统应用的工程技术人员参考。

周杰，南京信息工程大学教授、博士生导师。江苏省六大高峰人才资助对象；中国电子学会、通信学会会员、IEEE和IEICE 会员、中国气象学会会员、江苏省气象电子科学与技术学会副主任委员。1990—1998年，重庆邮电大学工程师、副教授；2001年，日本国立新泻大学博士后和助理教授；2002年，重庆邮电大学教授，校特聘教授，通信与电子学科带头人；2005年，南京信息工程大学特聘教授。获江苏省科学技术二等奖和2019年度中国产学研合作创新成果奖二等奖；发表论文100余篇，SCI、EI和ISTP收录论文70余篇；出版教材、专著4部。 乔杰副，南京信息工程大学副教授。主讲数字信号处理、微机原理与单片机技术等多门课程，具有丰富的一线教学经验。具备丰富的嵌入式系统设计及工业应用经验，为多家企业和行业设计开发嵌入式应用系统，多项研究及应用成果获得国家专利。 周北平，南京信息工程大学高级工程师。主要从事信息应用与气象传感网系统交叉学科等方面研究。主持参与重量和省部级项目5项，发表论文6篇，获授权发明专利7项，获长江水利委员会“科学技术奖”一等奖。 李致金，南京信息工程大学副教授，硕士生导师。主持国家自然科学基金子项目，参与国家自然科学基金、省部级基金项目多项。发表论文20余篇，授权发明专利3项，实用新型专利10余项。

第1章 微计算机系统基础知识
1.1 概述
1.2 微计算机的基本构成
1.2.1 基本概念
1.2.2 冯·诺伊曼和哈佛结构
1.2.3 8086/8088与ARM体系
1.2.4 微计算机编程与操作系统
1.3 数制与编码
1.3.1 二进制/十进制/十六进制
1.3.2 数制间的转换
1.3.3 数值数据编码
1.3.4 字符数据编码
1.4 微计算机应用领域
第2章 Cortex-M3体系结构与芯片
2.1 概述
2.2 Cortex-M3内核结构
2.2.1 Cortex-M3内核组成与特点
2.2.2 Cortex-M3总线
2.3 基于Cortex-M3内核的处理器体系结构
2.3.1 工作模式
2.3.2 三级流水线
2.3.3 寄存器
2.4 存储器结构及其管理机制
2.4.1 存储器分类与特点
2.4.2 Cortex-M3存储器分区
2.4.3 Cortex-M3非对齐访问和互斥访问
2.5 中断以及异常
2.5.1 中断及异常的概念
2.5.2 Cortex-M3中断控制器NVIC
2.5.3 Cortex-M3系统级中断与异常特点
2.5.4 Cortex-M3中断及异常嵌套与返回途径
2.5.5 高级中断技术
2.6 基于Correx-M3内核的STM32处理器
2.6.1 STM32处理器特点
2.6.2 编程模式与调试工具简述
第3章 STM32F1系列处理器
3.1 STM32F1系列处理器简介
3.2 STM32F103ZET6处理器架构和主要特性
3.2.1 芯片和引脚定义
3.2.2 系统架构
3.2.3 主要特性
3.3 STM32F103ZET6的时钟树
3.4 STM32F103ZET6存储器组织及其映像
3.5 最小系统
3.5.1 复位电路
3.5.2 时钟电路
3.5.3 电源DC-DC转换电路
3.5.4 系统调试电路JTAG
3.5.5 其他辅助电路
3.6 STM32最小系统和拓展实验平台
3.7 STM32实验环境构建
3.8 STM32软件开发与仿真环境构建
第4章 STM32程序设计
4.1 汇编语言简介
4.1.1 计算机语言
4.1.2 汇编语言的语法结构
4.2 寻址方式与指令系统
4.2.1 Cortex-M3指令组成结构
4.2.2 寻址方式
4.2.3 Cortex-M3指令集
4.3 基于Cortex-M3处理器的汇编语言程序设计
4.3.1 ARM汇编语言中的常量、变量、表达式及运算符
……
第5章 通用输入/输出接口
第6章 中断和事件
第7章 STM32定时器
第8章 串行通信
第9章 ADC和DAC接口
第10章 DMA和FSMC控制器
第11章 FreeRTOS实时操作系统
参考文献
附录A ASCII码表
附录B 最小实验系统
附录C 扩展实验系统
附录D 高级实验系统