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嵌入式系統設計實驗--基於STM32CubeMX與HAL庫(普通高等教育新工科電子信息類課改系列教材)

  • 作者：編者:嚴學文//漆強|責編:劉小莉
  • 出版社：西安電子科大
  • ISBN：9787560668475
  • 出版日期：2023/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：212
人民幣：RMB 38 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是與《嵌入式系統設計——基於STM32CubeMX與HAL庫》配套的實驗指導書。
    本書包括九個實驗。其中，前六個實驗是基礎實驗，包括STM32微控制器開發環境的搭建、通用輸入/輸出口(GPIO)的應用、外部中斷、定時器、串口通信、FreeRTOS ，涵蓋教材上絕大部分實驗內容，並做了大量拓展。實驗七?九是綜合實驗。實驗七介紹了ADC的相關知識，設計了相關實驗；實驗八是綜合設計1，採用FFT設計了基於ADC和CMSIS-DSP庫的數字頻率計；實驗九是綜合設計2，綜合前面的實驗內容，設計了一個點光源自動追蹤系統(參考2010年全國大學生電子設計競賽題)。本書在內容設計上循序漸進，逐步深入，配合詳細的講解視頻，盡量降低嵌入式系統設計的學習門檻。
    本書可作為高等院校電子信息類專業學生學習單片機、嵌入式系統、電子系統設計等實驗課程的入門教材，也可以供全國大學生電子設計競賽參與者、嵌入式系統愛好者、從事嵌入式應用的工程技術人員參考。
作者介紹
編者:嚴學文//漆強|責編:劉小莉
目錄
基礎實驗
  實驗一  STM32微控制器開發環境的搭建
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、實驗所需器材和軟體
    四、具體實驗
      EX1_1  編輯操作系統環境變數
      EX1_2  安裝MDK-KEIL及F4支持包
      EX1_3  安裝STM32CubeMX、STM32F4固件包、st-link
      EX1_4  學習F4固件包中基於HAL庫的GPIO_IOToggle常式
      EX1_5  學習F4固件包中基於LL庫的LED閃爍常式
      EX1_6  使用STMCubeMX生成MDK-KEIL工程
    五、實驗總結
    六、實驗作業
  實驗二  通用輸入/輸出口(GPIO)的應用
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、具體實驗
      EX2_1  使用ODR寄存器實現LED燈的閃爍並單步執行
      EX2_2  使用BSRR寄存器實現LED燈的閃爍
      EX2_3  使用HAL_GPIO_WritePin()實現LED燈的閃爍
      EX2_4  使用按鍵控制LED指示燈的亮滅
      EX2_5  使用4個按鍵控制4個LED的亮滅
      EX2_6  使用BSP方式驅動LED閃爍
      EX2_7  使用BSP方式驅動蜂鳴器、按鍵和LED指示燈
      EX2_8  使用BSP方式在OLED上顯示字元串常量
      EX2_9  使用BSP方式在OLED上顯示浮點型變數
      EX2_10  使用BSP方式在OLED上顯示溫度感測器值
      EX2_11  使用GPIO直接驅動四位數碼管
      EX2_12  設計數碼管的BSP驅動程序並調用
      EX2_13  使用BSP方式驅動數碼管實現24秒倒計時
      EX2_14  學習F4固件包中的EEPROM常式
      EX2_15  使用EEPROM記錄開機次數並在數碼管上顯示
    四、實驗總結
    五、實驗作業
  實驗三  外部中斷
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、具體實驗
      EX3_1  使用外部中斷控制LED的亮滅
      EX3_2  使用外部中斷控制LED的閃爍速度
      EX3_3  使用外部按鍵中斷主函數while()循環
      EX3_4  使用多個外部中斷控制多個LED的亮滅
      EX3_5  多個中斷嵌套實驗
    四、實驗總結
    五、實驗作業
  實驗四  定時器
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、具體實驗

      EX4_1  使用定時器中斷實現LD2閃爍(頻率為2Hz)
      EX4_2  學習F4固件包中的串口通信常式
      EX4_3  使用STM32CubeMX新建工程實現串口通信
      EX4_4  定時器實現外部脈衝計數並通過串口輸出
      EX4_5  定時器外部脈衝計數並在OLED上顯示
      EX4_6  單片機輸出PWM信號
      EX4_7  控制PWM占空比實現呼吸燈效果
      EX4_8  使用定時器捕獲功能實現脈衝信號頻率測量
      EX4_9  使用定時器輸入捕獲法設計頻率計
      EX4_10  使用定時器外部脈衝計數法設計頻率計
    四、實驗總結
    五、實驗作業
  實驗五  串口通信
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、具體實驗
      EX5_1  使用串口實現固定長度的數據的收發
      EX5_2  使用printf實現串口重定向
      EX5_3  使用中斷方式和通信協議實現串口的收發
      EX5_4  使用OLED顯示串口收到的數據
      EX5_5  使用DMA方式實現不定長數據的接收
    四、實驗總結
    五、實驗作業
  實驗六  FreeRTOS
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、具體實驗
      EX6_1  實現串口通信和LD2閃爍
      EX6_2  二值信號量
      EX6_3  計數信號量
      EX6_4  事件標誌組
      EX6_5  線程標誌
      EX6_6  使用FreeRTOS互斥量實現多任務調用同一個串口
    四、實驗總結
    五、實驗作業
綜合實驗
  實驗七  ADC
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、實驗相關知識
    四、具體實驗
      EX7_1  使用ADC實現電位器電壓單次採集
      EX7_2  ADC、串口、OLED綜合應用
      EX7_3  以1kHz採樣率採集方波信號並通過串口輸出
      EX7_4  使用DMA和定時器觸發A/D轉換實現100kHz採樣率
      EX7_5  使用DMA方式實現2.4MHz最高採樣率
      EX7_6  使用輪詢方式實現雙通道准同步採樣
    五、實驗總結
    六、實驗作業
  實驗八  綜合設計1——基於ADC和CMSIS-DSP庫的數字頻率計

    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、實驗相關知識
    四、具體實驗
      EX8_1  學習STM32F4固件包中的arm_fft_bin_example常式
      EX8_2  使用CMSIS-DSP庫FFT計算信號頻率
    五、實驗總結
    六、實驗作業
  實驗九  綜合設計2——點光源追蹤系統
    一、實驗目的
    二、實驗內容
    三、實驗相關知識
    四、具體實驗
      EX9_1  點光源追蹤系統光電感測與檢測板電路設計與生產
      EX9_2  點光源追蹤程序1——PWM輸出和舵機驅動
      EX9_3  點光源追蹤系統焊接調試
      EX9_4  點光源追蹤程序2——手動追蹤程序設計
      EX9_5  點光源追蹤程序3——基於雙通道電壓差的自動追蹤
      EX9_6  點光源追蹤程序4——基於PID演算法的自動追蹤
      EX9_7  點光源追蹤程序5——系統優化和擴展實驗
    五、實驗總結
    六、實驗作業
附錄  2010年TI杯陝西省大學生電子設計競賽試題
參考文獻

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