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第1章Cortex-M3及ST微处理器概述1

1.1Cortex-M3处理器特点l1

1.1.1高性能1

1.1.2采用Thumb-2指令集具有更高的效率和性能1

1.1.3先进的中断处理功能2

1.1.4总线矩阵和接口的应用2

1.1.5调试支持3

1.1.6低成本低功耗、易于使用3

1.2CortexM3内核结构4

1.2.1Cortex-M3的基本结构4

1.2.2寄存器组4

1.2.3处理器工作模式和状态8

1.2.4异常和中断9

1.2.5向量表9

1.2.6堆栈实现与双堆栈机制10

1.3Cortex-M3的指令集10

1.4STM32F系列微控制器简介16

1.4.1STM32F微控制器的主要特点16

1.4.2系统架构16

1.4.3存储器组织18

1.4.4STM32F处理器的启动配置20

1.4.5STM32F微控制器的应用21

第2章RealViewMDK开发工具22

2.1RealViewMDK概述22

2.2uVision4集成开发环境简介26

2.3uVision4软件开发流程27

2.3.1使用项目28

2.3.2源文件31

2.4uVison4编译器选项32

2.5项目编译和生成34

2.5.1编译项目34

2.5.2项目生成35

2.6对目标设备编程（Flash编程器）35

2.6.1Flash编程器功能简介35

2.6.2Flash编程器工具配置36

2.7调试程序（Debug）37

2.7.1uVision4调试器简介37

2.7.2uVision4调试器的使用38

2.8简易入门实例40

2.8.1编辑HelloC41

2.8.2编译、链接Hello例程41

2.8.3测试程序41

2.9工具集的使用技巧和窍门42

2.9.1启动代码的图形化配置42

2.9.2仿真IO端口44

2.9.3仿真中断和时钟中断44

2.9.4为PC的COM端口分配串行I/O45

2.9.5向文件中写入调试输出信息45

第3章I/O端口应用46

3.1通用IO端口（GPIO）功能描述46

3.1.1单独的位设置或位清除47

3.1.2外部中断／唤醒线47

3.1.3复用功能（AF）47

3.1.4软件重新映射IO复用功能48

3.1.5GPIO锁定机制48

3.1.6输入配置48

3.1.7输出配置49

3.1.8复用功能配置49

3.1.9模拟输入配置50

3.1.10外设的GPIO配置50

3.2GPIO相关寄存器描述50

3.2.1端口配置低寄存器（GPIOxCRL）（x=AG）50

3.2.2端口配置高寄存器（GPIOxCRH）（x=AG）51

3.2.3端口输入数据寄存器（GPIOxIDR）（x=AG）52

3.2.4端口输出数据寄存器（GPIOxODR）（x=AG）52

3.2.5端口位设置／清除寄存器（GPIOxBSRR）（x=AG）53

3.2.6端口位清除寄存器（GPIOxBRR）（x=AG）53

3.2.7端口配置锁定寄存器（GPIOxLCKR）（x=AG）54

3.3应用实例——按键控制驱动LED54

3.3.1设计要求55

3.3.2硬件电路设计55

3.3.3应用程序流程图设计56

3.3.4应用程序代码设计56

3.3.5程序运行追踪61

3.3.6实例注意事项总结61

第4章A/D转换62

4.1A/D转换器（ADC）介绍62

4.1.1AD转换器功能描述62

4.1.2校准67

4.1.3数据对齐67

4.1.4可编程的通道采样时间68

4.1.5外部触发转换68

4.1.6DMA请求69

4.1.7双ADC模式69

4.1.8ADC中断70

4.2ADC相关寄存器设置及功能说明70

4.2.1ADC状态寄存器（ADCSR）70

4.2.2ADC控制寄存器1（ADCCR1）71

4.2.3ADC控制寄存器2（ADCCR2）72

4.2.4ADC采样时间寄存器1（ADCSMPR1）74

4.2.5ADC采样时间寄存器2（ADCSMPR2）75

4.2.6ADC注入通道数据偏移寄存器x（ADCJOFRx）（x=14）75

4.2.7ADC看门狗高阈值寄存器（ADCHTR）76

4.2.8ADC看门狗低阈值寄存器（ADCLRT）76

4.2.9ADC规则序列寄存器1（ADCSQR1）77

4.2.10ADC规则序列寄存器2（ADCSQR2）77

4.2.11ADC规则序列寄存器3（ADCSQR3）78

4.2.12ADC注入序列寄存器（ADCJSQR）78

4.2.13ADC注入数据寄存器x（ADCJDRx）（x=14）79

4.2.14ADC规则数据寄存器（ADCDR）79

4.3应用实例——压力传感器A/D转换80

4.3.1设计要求80

4.3.2硬件电路设计80

4.3.3硬件原理图及说明81

4.3.4软件程序设计流程83

4.3.5程序代码与注释83

4.3.6程序运行追踪90

4.3.7实例注意事项总结91

第5章D/A转换92

5.1DAC转换器介绍92

5.1.1DAC转换器功能描述92

5.1.2双DAC通道转换97

5.2DAC相关寄存器功能说明100

5.2.1DAC控制寄存器（DACCR）100

5.2.2DAC软件触发寄存器（DACSWTRIGR）103

5.2.3DAC通道1的12位右对齐数据保持寄存器（DACDHR12R1）103

5.2.4DAC通道1的12位左对齐数据保持寄存器（DACDHR12L1）103

5.2.5DAC通道1的8位右对齐数据保持寄存器（DACDHR8R1）104

5.2.6DAC通道2的12位右对齐数据保持寄存器（DACDHR12R2）104

5.2.7DAC通道2的12位左对齐数据保持寄存器（DACDHR12L2）105

5.2.8DAC通道2的8位右对齐数据保持寄存器（DACDHR8R2）105

5.2.9双DAC的12位右对齐数据保持寄存器（DACDHR12RD）105

5.2.10双DAC的12位左对齐数据保持寄存器（DACDHR12LD）106

5.2.11双DAC的8位右对齐数据保持寄存器（DACDHR8RD）107

5.2.12DAC通道1数据输出寄存器（DACDOR1）107

5.2.13DAC通道2数据输出寄存器（DACDOR2）107

5.3DAC应用实例——产生三角波电压并输出108

5.3.1硬件电路设计108

5.3.2软件程序设计流程108

5.3.3程序代码设计109

5.3.4程序运行监测112

5.3.5实例注意事项总结112

第6章LCD／触摸屏接口113

6.1LCD概述113

6.1.1LCD工作原理113

6.1.2LCD分类113

6.1.3如何显示114

6.1.4液晶显示模块的控制115

6.2触摸屏概述115

6.2.1电阻触摸屏工作原理115

6.2.2触摸屏电路控制116

6.3应用实例——LCD触摸屏显示116

6.3.1设计要求116

6.3.2硬件电路设计117

6.3.3软件程序设计流程124

6.3.4程序代码与注释124

6.3.5程序运行追踪132

6.3.6实例注意事项总结132

第7章数码管显示接口应用133

7.1数码管概述133

7.1.1数码管工作原理133

7.1.2如何驱动数码管134

7.2应用实例——7段数码管驱动135

7.2.1设计要求135

7.2.2硬件电路设计135

7.2.3数码管驱动程序流程图分析137

7.2.4数码管驱动应用程序源代码设计137

7.2.5程序运行实时监测143

7.2.6实例注意事项总结143

第8章SPI接口144

8.1串行外设（SPI）接口介绍144

8.1.1串行外设接口功能描述144

8.1.2配置SPI为从模式147

8.1.3配置SPI为主模式148

8.1.4配置SPI为单工通信148

8.1.5数据发送与接收过程149

8.1.6CRC计算152

8.1.7状态标志153

8.1.8关闭SPI153

8.1.9利用DMA的SPI通信154

8.1.10错误标志154

8.1.11SPI中断155

8.2微处理器SPI接口相关寄存器功能说明155

8.2.1SPI控制寄存器1（SPI_CR1）155

8.2.2SPI控制寄存器2（SPI_CR2）157

8.2.3SPI状态寄存（SPI_SR）157

8.2.4SPI数据寄存器（SPI_DR）158

8.2.5SPICRC多项式寄存器（SPI_CRCPR）158

8.2.6SPIRxCRC寄存器（SPI_RXCRCR）159

8.2.7SPITxCRC寄存器（SPI_TXCRCR）159

8.3应用实例——利用SPI接口访问串行Flash160

8.3.1设计要求160

8.3.2硬件电路设计160

8.3.3硬件电路原理图说明167

8.3.4应用程序流程图及时序分析167

8.3.5应用程序代码设计168

8.3.6程序运行实时监测171

8.3.7实例注意事项总结171

第9章I2C接口172

9.1I2C接口简介172

9.1.1I2C接口功能描述173

9.1.2I2C中断请求181

9.1.3SMBus182

9.1.4I2C调试模式182

9.2微处理器I2C接口相关寄存器功能183

9.2.1 I2C控制寄存器1（I2C_CR1）183

9.2.2 I2C控制寄存器2（I2C_CR2）184

9.2.3 I2C自身地址寄存器1（I2C_OARI）185

9.2.4 I2C自身地址寄存器2（I2C_OAR2）186

9.2.5 I2C数据寄存器（I2C_DR）186

9.2.6 I2状态寄存器1（I2C_SRI）187

9.2.7 I2C状态寄存器2（I2C_SR2）189

9.2.8 I2C时钟控制寄存器（I2C_CCR）190

9.2.9 I2CTRISE寄存器（I2C_TRISE）190

9.3应用实例——实现温度传感器读写191

9.3.1设计要求191

9.3.2硬件电路设计191

9.3.3温度传感器硬件原理图说明195

9.3.4应用程序流程图分析196

9.3.5应用程序代码设计196

9.3.6程序运行实时追踪199

9.3.7实例注意事项总结199

第10章全速USB接口200

10.1USB接口简介200

10.1.1USB功能描述200

10.1.2USB功能模块的组成201

10.1.3USB接口编程中需要考虑的问题202

10.2USB接口相关寄存器描述符说明209

10.2.1通用寄存器209

10.2.2端点寄存器213

10.2.3缓冲区描述表216

10.3应用实例——USB音频设备设计218

10.3.1设计要求218

10.3.2硬件电路设计218

10.3.3硬件电路原理图说明218

10.3.4USB音频设备编程介绍220

10.3.5应用程序流程图分析223

10.3.6应用程序代码设计223

10.3.7程序运行实时追踪233

10.3.8实例注意事项总结233

第11章以太网控制器模块设计234

11.1以太网接口介绍234

11.1.1以太网模块主要功能234

11.1.2以太网模块引脚和内部信号236

11.1.3以太网模块功能描述：SMI、MIl和RMII237

11.2以太网寄存器描述242

11.2.1MAC寄存器描述242

11.2.2MMC寄存器描述254

11.2.3IEEE1588时间戳寄存器描述259

11.2.4DMA寄存器描述263

11.3应用实例——实现与收发器DP83848C的以太网通信274

11.3.1设计要求274

11.3.2硬件电路设计274

11.3.3硬件电路原理设计280

11.3.4应用程序流程图分析282

11.3.5应用程序代码设计283

11.3.7程序运行实时追踪290

11.3.8实例注意事项总结291

第12章NORFlash应用292

12.1FSMC接口功能描述292

12.1.1外部设备地址映像293

12.1.2NOR和PSRAM地址映像294

12.1.3NOR闪存和PSRAM的非对齐访问支持294

12.1.4NAND和PC卡地址映像294

12.2AHB总线接口简介295

12.2.1支持的存储器和操作295

12.2.2配置寄存器296

12.3NOR闪存和PSRAM控制器296

12.3.1外部存储器接口信号296

12.3.2NOR闪存和PSRAM控制器支持的存储器类型及其操作方式297

12.3.3NOR闪存和PSRAM控制器时序图298

12.4NOR闪存和PSRAM控制器寄存器功能305

12.4.1SRAM/NOR闪存片选控制寄存器1～4（FSMCBCR1～4）305

12.4.2SRAM/NOR闪存片选时序寄存器1～4（FSMCBTR1～4）307

12.4.3SRAM/NOR闪存写时序寄存器1～4（FSMCBWTRI～4）308

12.5应用实例——实现存储器M29W128FL读／写310

12.5.1硬件设计310

12.5.2硬件电路原理图说明321

12.5.3应用程序流程图321

12.5.4NOR闪存应用程序代码设计322

12.5.5调试程序及程序运行实时追踪326

12.5.6实例注意事项总结326

第13章SD/MMC应用327

13.1SDIO接口概述327

13.1.1SDIO的主要功能327

13.1.2SDIO总线拓扑327

13.2SDIO接口功能描述328

13.2.1SDIO适配器329

13.2.2SDIOAHB接口335

13.3SDIO接口卡介绍337

13.3.1卡状态寄存器337

13.3.2SD状态寄存器339

13.3.3SD的I/O功能模式341

13.3.4命令集简介342

13.3.5命令响应格式简介344

13.4SDIO接口寄存器功能描述347

13.4.1SDIO电源控制寄存器（SDIO_POWER）347

13.4.2SDIO时钟控制寄存器（SDIO_CLKCR）348

13.4.3SDIO参数寄存器（SDIO_ARG）348

13.4.4SDIO命令寄存器（SDIO_CMD）349

13.4.5SDIO命令响应寄存器（SDIO_RESPCMD）350

13.4.6SDIO响应14寄存器（SDIO_RESPx）350

13.4.7SDIO数据定时器寄存器（SDIO_DTIMER）351

13.4.8SDIO数据长度寄存器（SDIO_DLEN）351

13.4.9SDIO数据控制寄存器（SDIO_DCTRL）352

13.4.10SDIO数据计数器寄存器（SDIO_DCOUNT）353

13.4.11SDIO状态寄存器（SDIO_STA）353

13.4.12SDIO清除中断寄存器（SDIO_ICR）354

13.4.13SDIO中断屏蔽寄存器（SDIOMASK）356

13.4.14SDIOFIFO计数器寄存器（SDIOFIFOCNT）357

13.4.15SDIOFIFO数据寄存器（SDIOFIFO）358

13.5应用实例——实现SD/MMC存储卡的读／写358

13.5.1设计要求358

13.5.2硬件电路设计359

13.5.3硬件电路原理图说明360

13.5.4应用程序流程图分析360

13.5.5应用程序代码设计361

13.5.6程序运行实时追踪367

13.5.7实例注意事项总结367

第14章无线数据传输综合应用项目368

14.1嵌入式图形用户界面uC/GUI移植368

14.2无线数据传输应用实例370

14.2.1设计要求370

14.2.2主要器件介绍371

14.2.3芯片nRF24L01增强型ShockBurst模式配置与编程379

14.2.4硬件电路设计379

14.2.5应用程序设计流程图380

14.2.6程序代码设计381

14.3实例注意事项总结390

第15章永磁同步电机控制综合应用项目392

15.1永磁同步电机概述392

15.1.1永磁同步电机的工作原理392

15.1.2电机伺服系统的基本结构393

15.1.3功率驱动控制单元394

15.1.4磁场定向控制（FOC）394

15.2永磁同步电机控制应用实例设计397

15.2.1设计要求398

15.2.2硬件电路设计399

15.2.3应用程序设计流程图403

15.2.4程序代码设计404

15.3程序运行实时追踪418

15.4实例注意事项总结418

第16章车载GPS移动导航应用项目419

16.1GPS系统概述419

16.1.1GPS系统工作原理420

16.1.2GPS数据格式420

16.2车载GPS移动导航应用实例424

16.2.1设计要求424

16.2.2硬件电路设计425

16.2.3应用程序设计流程图425

16.2.4软件代码设计425

16.3实例注意事项总结446

第17章RFID+GPRS基于物联网技术的综合应用447

17.1uC/OS-11概述447

17.1.1utC/OS-ll简介447

17.1.2uC/OS-1Ⅱ的特点448

17.2uC/OS-II内核介绍448

17.2.1uC/OS-Ⅱ内核结构449

17.2.2任务管理456

17.2.3时间管理457

17.2.4任务之间的通信与同步458

17.2.5内存管理459

17.3uC/OS-II移植460

17.3.1uC/OS-11文件体系结构460

17.3.2移植uC/OS-II满足的条件461

17.3.3移植要点461

17.4综合实例——RFID+GPRS基于物联网技术的应用464

17.4.1硬件电路设计464

17.4.2uC/OS-Ⅱ软件设计467

17.4.3程序运行实例说明481

17.5实例注意事项总结483