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基础篇3

第1章 ARM嵌入式基础3

1.1 ARM嵌入式系统简介3

1.1.1 ARM嵌入式的发展历程及其应用3

1.1.2 ARM嵌入式的性能特性5

1.1.3 ARM嵌入式系统的开发要点6

1.1.4常用车载ARM嵌入式芯片STM32F103XX8

1.2 ARM嵌入式系统的开发环境9

1.2.1 Keil MDK简介10

1.2.2 Keil MDK开发步骤12

1.3 ARM嵌入式系统的硬件构成17

1.3.1 ARM嵌入式处理器结构18

1.3.2 ARM嵌入式中的指令19

1.3.3 ARM硬件配置20

1.4 ARM嵌入式系统开发实例——车载嵌入式芯片STM32F103XX21

1.4.1系统资源与性能参数21

1.4.2系统硬件设计24

1.4.3系统外围接口25

第2章 ARM指令系统27

2.1 ARM指令系统简介27

2.1.1 ARM汇编语言的基本语法28

2.1.2 ARM汇编指令中的后缀31

2.1.3 ARM汇编指令的书写格式31

2.2 ARM指令集的基本概念33

2.2.1 ARM指令的基本格式33

2.2.2 ARM指令中的条件执行34

2.2.3 ARM指令中的S标志36

2.3 ARM指令集的类型37

2.3.1跳转指令37

2.3.2算术运算指令43

2.3.3逻辑运算指令55

2.3.4存储器访问指令60

2.3.5数据传送指令62

2.3.6协处理器指令65

2.3.7异常中断产生指令69

2.3.8 ARM指令小结70

2.4 Thumb指令集70

2.4.1 Thumb指令的基本概念70

2.4.2 Thumb指令集的结构71

2.4.3 Thumb状态下的寄存器72

2.4.4 Thumb指令集的类型73

2.4.5 Thumb指令小结73

第3章 STM32嵌入式处理器74

3.1 STM32F103XX系统简介74

3.1.1 STM32F103XX系列处理器芯片75

3.1.2 STM32F103XX器件信息76

3.2 STM32F103XX引脚信息78

3.3 STM32F103XX的内部结构82

3.3.1 STM32F103XX芯片总体结构83

3.3.2 STM32F103XX片上FLASH程序存储器83

3.3.3 STM32F103XX片内静态RAM84

3.4 STM32F103XX存储器映射84

3.4.1存储系统中的大／小端配置85

3.4.2系统存储器的映射85

3.4.3系统存储器的访问属性87

3.4.4系统存储器的地址重映射88

3.4.5系统存储中止的异常89

3.5 STM32F103XX的系统控制模块89

3.5.1晶体振荡器91

3.5.2外部中断输入92

3.5.3系统的启动模式93

3.5.4系统锁相环PLL94

3.5.5系统休眠与低功耗95

3.5.6系统复位98

3.5.7系统时钟分频100

3.5.8系统掉电检测与控制100

3.6 STM32F103XX向量中断控制器101

3.6.1中断的概念与类型101

3.6.2外部中断／事件控制器的特点与结构103

3.6.3 EXTI的寄存器105

3.6.4中断的处理过程107

第4章 嵌入式程序设计109

4.1 STM32F103XX处理器的汇编程序开发框架109

4.1.1 ARM汇编语言中的代码程序段110

4.1.2 ARM汇编语言中的数据程序段111

4.1.3 ARM汇编语言中的宏定义112

4.1.4 ARM汇编语言中的符号数据113

4.2 STM32F103XX处理器的数据操作114

4.2.1 C语言中的数据类型115

4.2.2 C语言中的数据输入／输出格式116

4.2.3 C语言中的变量和常量119

4.2.4 C语言中的整型数据120

4.2.5 C语言中的实型数据124

4.2.6 C语言中的字符型数据127

4.2.7 C语言中的字符串常量132

4.2.8 不同类型数据之间的混合运算133

4.3 STM32F103XX处理器的数据运算135

4.3.1 ARM程序代码中的算术运算符136

4.3.2算术运算符的优先级和结合性137

4.3.3数据类型的强制转换137

4.3.4自增与自减操作139

4.3.5赋值运算符和赋值表达式140

4.3.6逗号运算符142

4.4 STM32F103XX的流程控制语句143

4.4.1 ARM中的if条件判断语句143

4.4.2 ARM中的switch分支选择语句147

4.4.3 ARM中的循环控制语句150

提高篇159

第5章 STM32F103XX系统资源159

5.1 ARM处理器的选型与功能模块159

5.1.1 ARM处理器的性能参数159

5.1.2 ARM处理器的外部接口160

5.1.3 ARM处理器的芯片封装161

5.1.4 STM32F103XX系列ARM处理器163

5.2 GPIO接口模块165

5.2.1 GPIO引脚特性165

5.2.2 GPIO引脚描述165

5.2.3 GPIO引脚函数库167

5.2.4 GPIO的硬件电路175

5.2.5基础实验一：汽车安全带报警指示灯与蜂鸣器实验177

5.3 ADC模数转换模块181

5.3.1 ADC特性181

5.3.2 ADC引脚描述182

5.3.3 ADC库函数183

5.3.4 ADC硬件电路193

5.3.5基础实验二：汽车发动机水温测量系统实验195

5.4 EXTI中断模块208

5.4.1外部中断／事件的分类209

5.4.2外部中断／事件的结构210

5.4.3外部中断／事件的执行顺序与嵌套212

5.4.4外部中断／事件的选择213

5.4.5外部中断／事件库函数215

5.4.6外部中断／事件硬件电路221

5.4.7基础实验三：汽车紧急制动实验222

5.5高级控制定时器TIM1229

5.5.1 TIM1的结构特性231

5.5.2 TIM1的功能233

5.5.3 TIM1的控制寄存器240

5.5.4 TIM1的库函数功能说明244

5.5.5基础实验四：PWM驱动汽车灯光照明实验251

5.6通用定时器TIMx258

5.6.1 TIMx的结构特性258

5.6.2 TIMx的功能258

5.6.3 TIMx的控制寄存器263

5.6.4基础实验五：汽车轮胎压力检测实验267

第6章 STM32F103XX外部接口275

6.1实时时钟模块275

6.1.1 RTC实时时钟的功能特性276

6.1.2 RTC实时时钟的结构277

6.1.3 RTC寄存器的操作方式278

6.1.4 RTC实时时钟的寄存器280

6.1.5 RTC实时时钟的库函数281

6.1.6基础实验一：车载时钟与电子日历290

6.2看门狗WatchDog模块298

6.2.1 STM32系列处理器中的看门狗299

6.2.2独立看门狗的功能特性299

6.2.3独立看门狗的寄存器300

6.2.4独立看门狗的库函数301

6.2.5窗口看门狗功能特性305

6.2.6窗口看门狗的寄存器307

6.2.7窗口看门狗的库函数307

6.2.8基础实验二：基于秒中断的新能源汽车电池SOC值检测实验312

6.3 USART串口通信模块316

6.3.1 USART的功能特性319

6.3.2 USART的字符描述320

6.3.3 USART的发送器320

6.3.4 USART的接收器323

6.3.5 USART的中断请求326

6.3.6 USART的寄存器327

6.3.7 USART的库函数328

6.3.8基础实验三：汽车轮速检测实验341

6.4 CAN通信模块347

6.4.1 CAN的功能结构347

6.4.2 CAN的运行模式348

6.4.3 CAN的功能描述350

6.4.4 CAN的寄存器357

6.4.5 CAN的库函数359

6.4.6基础实验四：基于CAN通信的车载电机冷控实验376

综合篇383

第7章 基于STM32F103XX的车载温／湿度检测仪的设计383

7.1基于STM32F103XX的车载温／湿度检测仪的设计383

7.1.1项目内容概述383

7.1.2项目需求分析388

7.2系统硬件电路设计388

7.2.1系统电源设计389

7.2.2传感电路及运放电路设计392

7.2.3 DS18B20数字式温度传感器电路设计394

7.2.4 SHTXX数字式湿度传感器电路设计395

7.2.5串口通信与BOOT启动电路设计397

7.2.6人机交互界面399

7.3系统软件工程设计401

第8章 汽车故障在线检测诊断教学平台404

8.1基于TFT触摸屏的汽车故障在线检测诊断教学平台设计404

8.1.1项目内容概述404

8.1.2项目需求分析406

8.2系统硬件电路设计409

8.2.1系统电源设计409

8.2.2系统逻辑控制电路设计413

8.2.3TFT LCD触摸屏电路设计413

8.2.4串口通信电路与JTAG电路416

8.3系统软件工程设计418