嵌入式系统原理与应用(基于Arm Cortex-M4\STM32Cube与FreeRTOS的开发方法微课视频版普

本书以“新工科”教育理 念为指导，以产教融合为突 破口，面向产业需求，全面 重构课程内容，将产业界的 最新技术引入教学。从科研 、教学和工程实际应用出发 ，理论联系实际，全面系统 地讲述了基于 STM32CubeMX+Keil MDK 和STM32Cube （STM32CubeMX和 sTM32CubeIDE）开发方式 的嵌入式系统设计与应用实 例。 全书共12章，选择 STM32F407ZGT6为模型机 ，主要内容包括绪论、ArIn 处理器体系架构、STM32嵌 入式微控制器、 STM32CubeMX和HAL库、 STM32CubeIDE开发平台、 STM32通用输入输出接口、 STM32中断系统、STM32定 时器系统、STM32通用同步 /异步收发器、STM32模数 转换器、STM32 DMA控制 器和嵌入式实时操作系统 FreeRTOS。全书内容丰富 ，体系先进，结构合理，理 论与实践相结合，尤其注重 工程应用技术。 本书是作者在教学与科 研实践经验的基础上，结合 多年的STM32嵌入式系统的 发展编写而成的。通过阅读 本书，读者可以掌握 STM32Cube开发方式和工 具软件的使用，掌握基于 HAL库的STM32F407系统功 能、常用外设的编程开发方 法和嵌入式实时操作系统 FreeRTOS。本书具有全面 性、实践导向性、系统性， 将最新技术的应用、理论与 实践结合，适用范围广。 本书可作为高等院校自 动化、机器人、自动检测、 机电一体化、人工智能、电 子与电气工程、计算机应用 、信息工程、物联网等相关 专业的学生及研究生的教材 ，也适合从事STM32嵌入式 系统开发的工程技术人员参 考。

第1章 绪论 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统概述 1.1.2 嵌入式系统和通用计算机系统比较 1.1.3 嵌入式系统的特点 1.2 嵌入式系统的组成 1.2.1 嵌入式系统的架构 1.2.2 嵌入式系统硬件组成 1.2.3 嵌入式系统软件组成 1.3 典型嵌入式操作系统 1.3.1 FreeRTOS 1.3.2 RT-Thread 1.3.3 μC/OS-Ⅱ 1.3.4 嵌入式Linux 1.4 嵌入式系统的分类 1.4.1 按应用对象分类 1.4.2 按功能和性能分类 1.4.3 按结构复杂度分类 1.5 嵌入式系统的应用领域 1.6 嵌入式系统应用实例 1.6.1 智能机器人 1.6.2 智能终端 1.6.3 VR/AR产品 1.6.4 苹果Vision Pro的功能 1.6.5 老年人健康监护系统 1.6.6 自动驾驶 1.6.7 APAX-5580/AMAX-5580边缘智能控制器 1.6.8 缝纫机器人 1.6.9 智能家用呼吸机 1.6.10 智能家居控制系统 1.6.11 国防工业嵌入式应用实例 1.7 嵌入式微处理器 1.7.1 嵌入式处理器分类 1.7.2 嵌入式处理器内核架构 第2章 Arm处理器体系架构 2.1 嵌入式处理器概述 2.1.1 微处理器的结构 2.1.2 微处理器指令执行过程 2.1.3 微处理器的体系结构 2.2 Arm体系架构与编程模型 2.2.1 Arm处理器体系架构概述 2.2.2 Arm编程模型 2.3 Arm处理器内存管理 2.3.1 内存映射 2.3.2 集成外设寄存器访问方法 2.4 Arm架构异常处理 2.4.1 Arm处理器异常类型 2.4.2 Arm处理器对异常的响应 2.5 Cortex-M4处理器的内部结构 第3章 STM32嵌入式微控制器 3.1 STM32微控制器概述 3.1.1 STM32微控制器产品线 3.1.2 STM32微控制器的命名规则 3.2 STM32F407ZGT6概述 3.2.1 STM32F407的主要特性 3.2.2 STM32F407的主要功能 3.3 STM32F407ZGT6芯片内部结构 3.4 STM32F407VGT6芯片引脚和功能 3.5 STM32F407VGT6最小系统设计 第4章 STM32CubeMX和HAL库 4.1 安装STM32CubeMX 4.2 安装MCU固件包 4.2.1 软件库文件夹设置 4.2.2 管理嵌入式软件包 4.3 软件功能与基本使用 4.3.1 软件界面 4.3.2 新建项目 4.3.3 MCU图形化配置界面总览 4.3.4 MCU配置 4.3.5 时钟配置 4.3.6 项目管理 4.3.7 生成报告和代码 第5章 STM32CubeIDE开发平台 5.1 安装STM32CubeIDE 5.2 STM32CubeIDE的操作 5.2.1 新建和导入工程 5.2.2 项目管理 5.2.3 打开/关闭/删除/切换/导出工程 5.2.4 固件库管理 5.2.5 代码编译 5.2.6 调试及运行配置 5.2.7 启动调试 5.3 STM32CubeProgrammer软件 5.4 STM32CubeMonitor软件 5.5 STM32F407开发板的选择 5.6 STM32仿真器的选择 第6章 STM32通用输入输出接口 6.1 STM32通用输入输出接口概述 6.1.1 输入通道 6.1.2 输出通道 6.2 STM32的GPIO功能 6.2.1 普通I/O功能 6.2.2 单独的位设置或位清除 6.2.3 外部中断/唤醒线 6.2.4 复用功能 6.2.5 软件重新映射I/O复用功能 6.2.6 GPIO锁定机制 6.2.7 输入配置 6.2.8 输出配置 6.2.9 复用功能配置 6.2.10 模拟输入配置 6.2.11 STM32的GPIO操作 6.2.12 外部中断映射和事件输出 6.2.13 GPIO的主要特性 6.3 GPIO的HAL驱动程序 6.4 STM32的GPIO使用流程 6.4.1 普通GPIO配置 6.4.2 I/O复用功能AFIO配置 6.5 采用STM32Cube和HAL库的GPIO输出应用实例 6.5.1 STM32的GPIO输出应用硬件设计 6.5.2 STM32的GPIO输出应用软件设计 6.6 采用STM32Cube和HAL库的GPIO输入应用实例 6.6.1 STM32的GPIO输入应用硬件设计 6.6.2 STM32的GPIO输入应用软件设计 第7章 STM32中断系统 7.1 中断概述 7.1.1 中断 7.1.2 中断的功能 7.1.3 中断源与中断屏蔽 7.1.4 中断处理过程 7.1.5 中断优先级与中断嵌套 7.2 STM32F4中断系统 7.2.1 STM32F4的嵌套向量中断控制器NVIC 7.2.2 STM32F4中断优先级 7.2.3 STM32F4中断向量表 7.2.4 STM32F4中断服务程序 7.3 STM32F4外部中断/事件控制器EXTI 7.3.1 STM32F4的EXTI内部结构 7.3.2 STM32F4的EXTI主要特性 7.4 STM32F4中断HAL驱动程序 7.4.1 中断设置相关HAL驱动程序 7.4.2 外部中断相关HAL函数 7.5 STM32F4外部中断设计流程 7.6 采用STM32Cube和HAL库的外部中断设计实例 7.6.1 STM32F4外部中断的硬件设计 7.6.2 STM32F4外部中断的软件设计 第8章 STM32定时器系统 8.1 STM32定时器概述 8.2 STM32基本定时器 8.2.1 基