STM32Cube高效開發教程(基礎篇)

作者：編者:王維波//鄢志丹//王釗|責編:吳晉瑜
出版社：人民郵電
ISBN：9787115551771

出版日期：2021/09/01
裝幀：平裝
頁數：487

人民幣：RMB 119.8 元售價：元

內容大鋼

STM32CubeMX和STM32CubeIDE是ST公司提供的用於STM32開發的免費工具軟體，是STM32Cube生態系統的核心工具軟體。本書首先詳細介紹這兩個軟體的用法，然後以STM32F407為研究對象，採用STM32Cube開發方式介紹STM32F407各種系統功能和常用外設的編程開發，包括外設基本工作原理和介面電路、HAL驅動程序功能和使用方法，以及針對一個STM32F407開發板的完整編程示例。通過閱讀本書，讀者可以掌握STM32Cube開發方式和工具軟體的使用，掌握基於HAL庫的STM32F407系統功能和常用外設的編程開發方法。
本書適合具有C語言、微機原理或單片機基礎，想要學習STM32最新開發技術的讀者閱讀，可以作為高等院校電子、自動化、電腦、測控等專業的教材，也可作為STM32應用開發者的參考書。

作者介紹

編者:王維波//鄢志丹//王釗|責編:吳晉瑜

第一部分  軟硬體基礎
  第1章  概述
    1.1  STM32系列單片機
    1.2  STM32的器件驅動庫
      1.2.1  標準外設庫
      1.2.2  HAL/LL庫
    1.3  STM32Cube生態系統
      1.3.1  嵌入式軟體
      1.3.2  軟體工具
    1.4  STM32Cube開發方式
  第2章  STM32F407和開發板
    2.1  STM32F407簡介
      2.1.1  功能特性
      2.1.2  內部結構
      2.1.3  引腳定義
      2.1.4  最小系統參考設計
    2.2  STM32F407開發板
      2.2.1  開發板功能
      2.2.2  開發板基本電路
    2.3  模擬器
  第3章  STM32CubeMX的使用
    3.1  安裝STM32CubeMX
    3.2  安裝MCU固件包
      3.2.1  軟體庫文件夾設置
      3.2.2  管理嵌入式軟體包
      3.2.3  MCU固件庫文件組成
    3.3  軟體功能和基本使用
      3.3.1  軟體界面
      3.3.2  新建項目
      3.3.3  MCU圖形化配置界面總覽
      3.3.4  MCU配置
      3.3.5  時鐘配置
      3.3.6  項目管理
      3.3.7  生成報告和代碼
    3.4  項目示例：LED初始輸出
      3.4.1  硬體電路
      3.4.2  CubeMX項目設置
      3.4.3  生成CubeIDE項目代碼
  第4章  STM32CubeIDE的使用
    4.1  安裝STM32CubeIDE
    4.2  基本概念和MCU固件庫設置
      4.2.1  啟動軟體
      4.2.2  打開項目
      4.2.3  CubeIDE的一些基本概念
      4.2.4  STM32Cube軟體庫設置
    4.3  C/C++場景的界面功能和操作
      4.3.1  主要的視圖
      4.3.2  工具欄功能
      4.3.3  文本編輯器功能和操作
    4.4  CubeMX生成項目的文件組成

      4.4.1  CMSIS驅動程序文件
      4.4.2  HAL驅動程序文件
      4.4.3  用戶程序文件
      4.4.4  啟動文件
      4.4.5  根目錄下的文件
      4.4.6  Include搜索路徑
    4.5  項目管理、構建和下載調試
      4.5.1  項目管理
      4.5.2  項目構建
      4.5.3  下載和調試
    4.6  使用內置的CubeMX
      4.6.1  創建項目
      4.6.2  配置MCU和生成代碼
    4.7  CubeIDE使用偏好設置
    4.8  HAL庫的一些基本問題
      4.8.1  基本數據類型
      4.8.2  一些通用定義
      4.8.3  獲取HAL庫幫助信息
  第5章  STM32CubeMonitor的使用
    5.1  STM32CubeMonitor功能簡介
    5.2  CubeMonitor基本操作
      5.2.1  Node-RED中的一些基本概念
      5.2.2  設計模式界面和基本操作
      5.2.3  程序部署和Dashboard界面
    5.3  CubeMonitor基本功能使用示例
      5.3.1  STM32 MCU項目
      5.3.2  變數監測的基本操作
      5.3.3  監測外設寄存器的值
      5.3.4  監測變數的數值顯示
      5.3.5  修改變數的值
    5.4  CubeMonitor的使用小結
第二部分  系統功能和常用外設的使用
  第6章  GPIO輸入/輸出
    6.1  GPIO功能概述
    6.2  GPIO的HAL驅動程序
    6.3  GPIO使用示例
      6.3.1  示例功能和CubeMX配置
      6.3.2  項目初始化代碼分析
      6.3.3  編寫按鍵和LED的驅動程序
      6.3.4  使用驅動程序實現示例功能
    6.4  作為公共驅動程序
  第7章  中斷系統和外部中斷
    7.1  STM32F407的中斷
      7.1.1  中斷向量表
      7.1.2  中斷優先順序
      7.1.3  中斷設置相關HAL驅動程序
    7.2  外部中斷EXTI
      7.2.1  外部中斷功能和外部中斷線
      7.2.2  外部中斷相關HAL函數
    7.3  外部中斷使用示例

      7.3.1  示例功能和CubeMX項目設置
      7.3.2  項目初始代碼分析
      7.3.3  編寫用戶功能代碼
      7.3.4  中斷優先順序的測試
  第8章  FSMC連接TFT LCD
    8.1  FSMC連接TFT LCD的原理
      8.1.1  FSMC介面
      8.1.2  TFT LCD介面
      8.1.3  FSMC與TFT LCD的連接
    8.2  FSMC連接LCD的電路和介面初始化
      8.2.1  電路連接
      8.2.2  示例功能和CubeMX項目設置
      8.2.3  初始代碼分析
    8.3  使用LCD驅動程序
      8.3.1  設置搜索路徑
      8.3.2  LCD驅動程序的改寫
      8.3.3  LCD驅動程序的原理和功能
      8.3.4  LCD驅動程序的使用
    8.4  作為公共驅動程序
  第9章  基礎定時器
    9.1  定時器概述
    9.2  基礎定時器內部結構和功能
    9.3  基礎定時器HAL驅動程序
      9.3.1  基礎定時器主要函數
      9.3.2  其他通用操作函數
      9.3.3  中斷處理
    9.4  外設的中斷處理概念小結
    9.5  基礎定時器使用示例
      9.5.1  示例功能和CubeMX項目配置
      9.5.2  程序功能實現
  第10章  通用定時器
    10.1  通用定時器功能概述
      10.1.1  功能概述
      10.1.2  結構框圖
    10.2  典型功能原理和HAL驅動
      10.2.1  生成PWM波
      10.2.2  輸出比較
      10.2.3  輸入捕獲
      10.2.4  PWM輸入模式
      10.2.5  定時器同步
      10.2.6  通用定時器中斷事件和回調函數
    10.3  示例1：生成PWM波
      10.3.1  電路原理和CubeMX項目配置
      10.3.2  輸出固定占空比PWM波
      10.3.3  輸出可變占空比PWM波
    10.4  示例2：輸出比較
      10.4.1  示例功能和CubeMX項目設置
      10.4.2  程序功能實現
    10.5  示例3：輸入PWM
      10.5.1  示例功能和CubeMX項目設置

      10.5.2  程序功能實現
  第11章  實時時鐘
    11.1  RTC功能概述
      11.1.1  RTC的功能
      11.1.2  工作原理
      11.1.3  RTC的中斷和復用引腳
      11.1.4  RTC的HAL基礎驅動程序
    11.2  周期喚醒和鬧鐘
      11.2.1  周期喚醒相關HAL函數
      11.2.2  鬧鐘相關HAL函數
      11.2.3  示例功能和電路
      11.2.4  CubeMX項目配置
      11.2.5  程序功能實現
    11.3  備份寄存器
      11.3.1  備份寄存器的功能
      11.3.2  示例功能與CubeMX項目設置
      11.3.3  程序實現和運行效果
    11.4  入侵檢測和時間戳
      11.4.1  入侵檢測的功能
      11.4.2  示例功能與CubeMX項目設置
      11.4.3  程序功能實現
  第12章  USART/UART通信
    12.1  USART/UART介面概述
      12.1.1  USART/UART介面信號
      12.1.2  開發板上的串口電路
      12.1.3  串口通信參數
    12.2  串口的HAL驅動程序
      12.2.1  常用功能函數
      12.2.2  常用的宏函數
      12.2.3  中斷事件與回調函數
    12.3  串口通信示例
      12.3.1  硬體電路與示例功能
      12.3.2  CubeMX項目設置
      12.3.3  程序功能實現
      12.3.4  接收不定長度數據的改進代碼
  第13章  DMA
    13.1  DMA功能概述
      13.1.1  DMA簡介
      13.1.2  DMA傳輸屬性
    13.2  DMA的HAL驅動程序
      13.2.1  DMA的HAL函數概述
      13.2.2  DMA傳輸初始化配置
      13.2.3  啟動DMA數據傳輸
      13.2.4  DMA的中斷
    13.3  串口的DMA傳輸示例
      13.3.1  示例功能與CubeMX項目設置
      13.3.2  程序功能實現
  第14章  ADC
    14.1  ADC功能概述
      14.1.1  ADC的特性

      14.1.2  ADC的工作原理
      14.1.3  多重ADC模式
    14.2  ADC的HAL驅動程序
      14.2.1  常規通道
      14.2.2  注入通道
      14.2.3  多重ADC
    14.3  示例1：軟體啟動ADC轉換
      14.3.1  電路和示例功能
      14.3.2  CubeMX項目設置
      14.3.3  程序功能實現
    14.4  示例2：定時器觸發ADC轉換
      14.4.1  示例功能和CubeMX項目設置
      14.4.2  程序功能實現
    14.5  示例3：多通道和DMA傳輸
      14.5.1  示例功能和CubeMX項目設置
      14.5.2  程序功能實現
    14.6  示例4：雙ADC同步轉換
      14.6.1  示例功能與CubeMX項目設置
      14.6.2  程序功能實現
  第15章  DAC
    15.1  DAC功能概述
      15.1.1  DAC的結構和特性
      15.1.2  功能說明
    15.2  DAC的HAL驅動程序
      15.2.1  DAC驅動宏函數
      15.2.2  DAC驅動功能函數
    15.3  示例1：軟體觸發DAC轉換
      15.3.1  開發板上的DAC電路
      15.3.2  示例功能和CubeMX項目設置
      15.3.3  程序功能實現
    15.4  示例2：輸出三角波
      15.4.1  示例功能和CubeMX項目設置
      15.4.2  程序功能實現
    15.5  示例3：使用DMA輸出自定義波形
      15.5.1  示例功能和CubeMX項目設置
      15.5.2  程序功能實現
  第16章  SPI通信
    16.1  SPI介面和通信協議
      16.1.1  SPI硬體介面
      16.1.2  SPI傳輸協議
      16.1.3  STM32F407的SPI介面
    16.2  SPI的HAL驅動程序
      16.2.1  SPI寄存器操作的宏函數
      16.2.2  SPI初始化和阻塞式數據傳輸
      16.2.3  中斷方式數據傳輸
      16.2.4  DMA方式數據傳輸
    16.3  Flash存儲晶元W25Q128
      16.3.1  硬體介面和連接
      16.3.2  存儲空間劃分
      16.3.3  數據讀寫的原則

      16.3.4  操作指令
      16.3.5  狀態寄存器
    16.4  示例1：輪詢方式讀寫W25Q128
      16.4.1  示例功能與CubeMX項目設置
      16.4.2  初始程序
      16.4.3  編寫W25Q128的驅動程序
      16.4.4  W25Q128功能測試
    16.5  示例2：DMA方式讀寫W25Q128
      16.5.1  示例功能和CubeMX項目設置
      16.5.2  程序功能實現
  第17章  I2C通信
    17.1  I2C匯流排和通信協議
      17.1.1  I2C匯流排結構
      17.1.2  I2C匯流排通信協議
      17.1.3  STM32F407的I2C介面
    17.2  I2C的HAL驅動程序
      17.2.1  I2C介面的初始化
      17.2.2  阻塞式數據傳輸
      17.2.3  中斷方式數據傳輸
      17.2.4  DMA方式數據傳輸
    17.3  EEPROM晶元24C02
      17.3.1  介面和通信協議
      17.3.2  驅動程序設計
    17.4  讀寫24C02示例
      17.4.1  示例功能和CubeMX項目設置
      17.4.2  程序功能實現
  第18章  CAN匯流排通信
    18.1  CAN匯流排結構和傳輸協議
      18.1.1  CAN匯流排結構
      18.1.2  CAN匯流排傳輸協議
    18.2  CAN外設工作原理和HAL驅動程序
      18.2.1  片上CAN外設的功能概述
      18.2.2  CAN模塊的基本控制
      18.2.3  CAN模塊的測試模式
      18.2.4  消息發送
      18.2.5  消息接收
      18.2.6  標識符篩選
      18.2.7  中斷及其處理
    18.3  開發板上的CAN介面電路
    18.4  示例1：輪詢方式CAN通信
      18.4.1  示例功能和CubeMX項目設置
      18.4.2  程序功能實現
    18.5  示例2：中斷方式CAN通信
      18.5.1  示例功能和CubeMX項目設置
      18.5.2  程序功能實現
  第19章  FSMC連接外部SRAM
    19.1  FSMC連接外部SRAM的原理
      19.1.1  FSMC控制區域的劃分
      19.1.2  SRAM晶元與MCU的連接
    19.2  訪問外部SRAM的HAL驅動程序

      19.2.1  外部SRAM初始化與控制
      19.2.2  外部SRAM讀寫函數
      19.2.3  直接通過指針訪問外部SRAM
      19.2.4  DMA方式讀寫外部SRAM
    19.3  示例1：輪詢方式讀寫外部SRAM
      19.3.1  示例功能和CubeMX項目設置
      19.3.2  程序功能實現
    19.4  示例2：DMA方式讀寫外部SRAM
      19.4.1  示例功能和CubeMX項目設置
      19.4.2  程序功能實現
  第20章  獨立看門狗
    20.1  獨立看門狗的工作原理
    20.2  獨立看門狗的HAL驅動程序
    20.3  獨立看門狗使用示例
      20.3.1  示例功能和CubeMX項目設置
      20.3.2  程序功能實現
  第21章  窗口看門狗
    21.1  窗口看門狗的工作原理
    21.2  窗口看門狗的HAL驅動程序
    21.3  窗口看門狗使用示例
      21.3.1  示例功能和CubeMX項目設置
      21.3.2  不使用EWI中斷
      21.3.3  使用EWI中斷
  第22章  電源管理和低功耗模式
    22.1  電源系統和低功耗模式
      22.1.1  STM32F4的電源系統
      22.1.2  STM32F4的低功耗模式
    22.2  CubeMX的功耗計算器
      22.2.1  PCC界面概述
      22.2.2  步驟和序列管理
      22.2.3  功耗分析
    22.3  睡眠模式
      22.3.1  睡眠模式的特點和操作
      22.3.2  睡眠模式編程示例
    22.4  停止模式
      22.4.1  停止模式的特點和操作
      22.4.2  停止模式編程示例
    22.5  待機模式
      22.5.1  待機模式的特點和操作
      22.5.2  待機模式編程示例
附錄A  CubeMX模板項目和公共驅動程序的使用
  A.1  公共驅動程序的目錄組成
  A.2  CubeMX模板項目
  A.3  新建CubeMX項目后導入模板項目的配置
  A.4  複製模板項目以新建CubeMX項目
  A.5  在CubeIDE中設置驅動程序搜索路徑
附錄B  複製一個項目
附錄C  本書示例項目列表
附錄D  縮略詞
參考文獻

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