第1章 嵌入式系统与微控制器 1
1.1 嵌入式系统相关概念 1
1.1.1 什么是嵌入式系统 1
1.1.2 嵌入式系统的特点 1
1.1.3 嵌入式系统主要组成 1
1.1.4 嵌入式芯片类型 3
1.2 微控制器 4
1.2.1 微控制器特点 4
1.2.2 微控制器芯片型号及发展历史 4
1.2.3 ARM微控制器介绍 6
1.2.4 STM32 ARM Cortex-M微控制器 7
1.3 嵌入式系统开发 8
1.3.1 方案设计及芯片选型 8
1.3.2 嵌入式系统硬件开发 8
1.3.3 嵌入式系统软件开发 9
1.3.4 嵌入式代码编译 11
1.3.5 嵌入式代码下载及调试 11
1.4 微控制器芯片的发展趋势 12
习题1 13
第2章 微控制器体系结构及汇编语言 14
2.1 Cortex-M3内核体系架构 15
2.1.1 Cortex-M3总体架构 15
2.1.2 Cortex-M3总线接口 16
2.1.3 Cortex-M3寄存器 16
2.1.4 Cortex-M3操作模式 18
2.1.5 Cortex-M3存储器映射 19
2.1.6 流水线 19
2.1.7 异常和中断 20
2.1.8 存储器保护单元（MPU） 20
2.2 汇编指令寻址方式 20
2.3 ARM指令集 22
2.3.1 指令基本形式 22
2.3.2 ARM指令集条件码 23
2.3.3 ARM指令种类 23
2.4 Thumb指令集 28
习题2 29
第3章 微控制器硬件系统 31
3.1 微控制器概述 31
3.1.1 STM32F103内部结构 31
3.1.2 STM32F103常用接口 33
3.1.3 STM32F103系列微控制器简介 35
3.2 微控制器基本电路 36
3.2.1 电源电路 36
3.2.2 复位电路 37
3.2.3 时钟源 38
3.2.4 时钟管理单元 39
3.2.5 下载电路 41
3.2.6 启动配置电路 42
3.3 微控制器低功耗模式 43
习题3 44
第4章 微控制器软件开发 45
4.1 微控制器开发语言 45
4.1.1 开发语言介绍 45
4.1.2 嵌入式C语言 46
4.2 微控制器开发库函数 51
4.2.1 STM32开发库函数介绍 51
4.2.2 STM32 STD库 53
4.2.3 STM32 HAL库和LL库 54
4.3 微控制器开发环境 56
4.3.1 MDK开发环境 56
4.3.2 STM32CubeMX软件 57
4.4 微控制器虚拟仿真环境 58
4.5 微控制器程序调试和下载 60
习题4 61
第5章 GPIO 62
5.1 GPIO结构及特点 62
5.1.1 GPIO功能模式 62
5.1.2 GPIO特点及操作 63
5.1.3 GPIO开发实例 64
5.2 GPIO寄存器开发方式 65
5.2.1 GPIO寄存器说明 65
5.2.2 GPIO寄存器实现应用实例 66
5.3 GPIO STD库开发方式 67
5.3.1 GPIO STD库函数说明 67
5.3.2 GPIO STD库应用实例 69
5.4 GPIO HAL库开发方式 71
5.4.1 GPIO HAL库函数说明 71
5.4.2 GPIO HAL库应用实例 73
5.5 GPIO LL库开发方式 76
5.5.1 GPIO LL库函数说明 76
5.5.2 GPIO LL库应用实例 79
5.6 GPIO应用开发实例 80
5.6.1 数码管显示实例 80
5.6.2 行列式键盘扫描实例 83
习题5 86
第6章 中断 87
6.1 STM32中断简介 87
6.2 嵌套向量中断控制器 89
6.2.1 NVIC寄存器 89
6.2.2 系统控制寄存器（SCB） 89
6.2.3 中断和异常处理 90
6.2.4 STM32中断优先级 91
6.3 EXTI外部中断 92
6.3.1 EXTI硬件结构 92
6.3.2 EXTI中断操作 93
6.4 EXTI中断应用实例 94
习题6 95
第7章 串行通信 96
7.1 串行通信简介 96
7.1.1 串行通信基础知识 96
7.1.2 微控制器常见串行通信方式 97
7.2 STM32 USART接口 98
7.2.1 USART硬件引脚 98
7.2.2 USART主要寄存器及中断请求 99
7.2.3 UART异步通信 100
7.2.4 USART其他功能模式 101
7.3 UART异步串行操作 102
7.3.1 串行数据发送和接收 102
7.3.2 UART数据发送和接收应用实例 104
7.3.3 RS-232接口 107
7.3.4 printf串口终端实现 109
7.3.5 RS-485接口 110
7.4 基于串口的无线通信 111
7.4.1 移动通信 112
7.4.2 蓝牙串口 112
7.4.3 串口无线网络（WiFi） 113
7.4.4 ZigBee通信 113
7.5 SPI通信 113
7.5.1 STM32 SPI接口 113
7.5.2 SPI接口应用实例 115
习题7 117
第8章 定时器 118
8.1 定时器概述 118
8.1.1 通用定时器 119
8.1.2 高级定时器 119
8.1.3 高级/通用定时器接口 119
8.1.4 定时器引脚和寄存器 122
8.1.5 定时器时钟源 123
8.1.6 定时器计数模式 123
8.2 定时器操作 124
8.2.1 定时功能及实例 124
8.2.2 计数功能及实例 127
8.2.3 捕获功能及实例 129
8.2.4 输出PWM模式及实例 131
8.2.5 其他功能模式 134
8.3 系统滴答定时器（SysTick） 135
8.3.1 SysTick工作分析及配置 136
8.3.2 SysTick功能实现 136
8.4 看门狗定时器（WDT） 138
8.4.1 独立看门狗 138
8.4.2 窗口看门狗 139
8.4.3 独立看门狗与窗口看门狗的区别 141
8.5 实时时钟（RTC） 141
习题8 145
第9章 ADC 146
9.1 ADC概述 146
9.1.1 STM32的ADC功能 146
9.1.2 STM32的ADC结构 146
9.1.3 STM32芯片的ADC引脚 148
9.1.4 STM32的ADC工作模式 149
9.1.5 STM32的ADC主要寄存器 153
9.2 ADC应用实例 154
9.2.1 实例主要库函数说明 154
9.2.2 ADC查询和中断实例 155
习题9 157
第10章 DMA 158
10.1 DMA概述 158
10.1.1 STM32的DMA特性 158
10.1.2 STM32的DMA主要寄存器 160
10.2 DMA应用实例 160