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Arm Cortex-M4嵌入式系統(STM32G4系列微控制器的原理架構與開發)/電子信息科學與技術叢書

  • 作者：編者:馮新宇//衣存宇|責編:盛東亮
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302721079
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：350
人民幣：RMB 79 元      售價：元
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內容大鋼
    本書面向高等學校理工科專業學生和行業工程技術人員，專註于STM32系列微控制器尤其是STM32G4的應用與開發。全書內容翔實，從STM32的基礎知識到高級編程技巧，系統地介紹STM32G4微控制器的開發使用方法。
    全書分為18章，每章都圍繞一個特定主題展開討論，涵蓋了從基礎概念介紹到高級編程技巧，再到實際項目開發等內容。第1、2章介紹STM32系列微控制器與STM32G4的基本概況及其架構與外設；第3?5章重點講述軟體開發環境、編程基礎及GPIO編程與時鐘；第6?9章深入探討外部中斷、定時器、串列通信和直接存儲器訪問等核心技術；第10?17章分別講解模數轉換器、數模轉換器、內存保護單元、電源管理、存儲器管理、錯誤與異常處理、I2C匯流排及OLED顯示、單匯流排及溫濕度感測器等內容；第18章則聚焦于電機控制這一複雜但極具實用價值的主題。
    本書適用於高等學校電子信息、電腦等相關專業的本科生、研究生，以及從事嵌入式系統開發的工程技術人員。通過學習本書，讀者不僅能掌握STM32G4微控制器的基本原理和應用，還能提升解決實際問題的能力。
作者介紹
編者:馮新宇//衣存宇|責編:盛東亮
    馮新宇，黑龍江科技大學電氣與控制工程學院教授、碩士研究生導師，測控技術與儀器系副主任。兼任國家電網黑龍江省電力公司、哈爾濱市科技局項目評審專家。長期從事嵌入式系統、電氣設備狀態監測與礦山安全監控領域的教學和研究工作。主持及參與國家級、省部級及企業合作科研項目20余項。出版著作12部，代表性著作有《ARM Cortex-M3嵌入式系統原理及應用》《四旋翼無人飛行器設計》《ADS2009射頻電路設計與模擬》。
目錄
第1章 STM32系列微控制器與STM32G4概述
  微課視頻16分鐘
  1.1 STM32系列微控制器
    1.1.1 核心特點
    1.1.2 主要系列
    1.1.3 應用領域
  1.2 STM32G4
    1.2.1 歷史背景與發展
    1.2.2 核心優勢
    1.2.3 應用情況
  思考題
第2章 STM32G4系列微控制器的架構與外設
  微課視頻29分鐘
  2.1 STM32G4內部架構詳解
    2.1.1 CPU架構
    2.1.2 存儲器
  2.2 STM32G431主要外設介紹
    2.2.1 通用輸入輸出埠
    2.2.2 模數轉換器
    2.2.3 數模轉換器
    2.2.4 定時器
    2.2.5 通信介面
  2.3 STM32G4開發板
  思考題
第3章 軟體開發環境
  微課視頻47分鐘
  3.1 軟體開發編譯流程
    3.1.1 軟體開發流程
    3.1.2 軟體編譯流程
  3.2 開發工具
    3.2.1 Keil MDK
    3.2.2 STM32CubeMX
    3.2.3 STM32CubeIDE
  思考題
第4章 編程基礎
  微課視頻51分鐘
  4.1 C語言基礎
    4.1.1 基礎知識
    4.1.2 編程風格與規範
  4.2 STM32 HAL庫介紹
    4.2.1 設計理念
    4.2.2 架構與組成
  思考題
第5章 GPIO編程與時鐘
  微課視頻106分鐘
  5.1 GPIO埠控制
    5.1.1 GPIO埠配置模式
    5.1.2 GPIO埠控制函數
    5.1.3 GPIO埠配置步驟
  5.2 時鐘源的選擇與配置

    5.2.1 時鐘基本概念及時鐘樹
    5.2.2 配置時鐘相關函數
  思考題
第6章 外部中斷
  微課視頻39分鐘
  6.1 中斷基礎知識
  6.2 中斷類型
  6.3 NVIC配置相關函數
    6.3.1 設置中斷優先順序
    6.3.2 獲取中斷優先順序
    6.3.3 使能禁用指定的外部中斷
    6.3.4 系統重置
    6.3.5 管理中斷的掛起狀態
  6.4 外部中斷應用實例
    6.4.1 主要特性
    6.4.2 外部中斷映射
    6.4.3 外部中斷線連接關係
    6.4.4 配置EXTI中斷的步驟
  思考題
第7章 定時器
  微課視頻53分鐘
  7.1 定時器分類
  7.2 定時器結構
  7.3 工作模式
  7.4 定時器相關結構體
  7.5 定時器常用函數
    7.5.1 定時器初始化和配置
    7.5.2 啟動和停止定時器
    7.5.3 中斷和DMA相關函數
    7.5.4 配置和狀態管理
  7.6 配置步驟及實例
  思考題
第8章 串列通信
  微課視頻50分鐘
  8.1 UART
    8.1.1 基本概念
    8.1.2 RS232串列通信介面
    8.1.3 UART常用函數
  8.2 SPI
    8.2.1 SPI的工作原理
    8.2.2 主從模式的控制方式
    8.2.3 SPI常用函數
  思考題
第9章 直接存儲器訪問
  微課視頻19分鐘
  9.1 STM32G4 DMA的內部結構及基本概念
  9.2 DMA請求多路復用器
  9.3 DMA操作相關函數
    9.3.1 DMA初始化
    9.3.2 DMA通道配置

    9.3.3 啟動DMA傳輸
    9.3.4 停止DMA傳輸
    9.3.5 DMA中斷處理
    9.3.6 DMA狀態查詢
  9.4 DMA配置步驟
  思考題
第10章 模數轉換器
  微課視頻35分鐘
  10.1 ADC原理
  10.2 ADC工作模式
  10.3 ADC操作相關函數
  思考題
第11章 數模轉換器
  微課視頻14分鐘
  11.1 DAC原理
  11.2 DAC數據格式
  11.3 DAC數據轉換
  11.4 DAC操作相關函數
  思考題
第12章 內存保護單元
  12.1 MPU基本概念
    12.1.1 MPU類型
    12.1.2 MPU區域屬性
    12.1.3 配置步驟
  12.2 MPU相關函數
  思考題
第13章 電源管理
  13.1 STM32G4系列電源管理概述
  13.2 電源管理相關函數
  13.3 低功耗模式實現步驟
  思考題
第14章 存儲器管理
  14.1 系統和內存概覽
  14.2 快閃記憶體
  14.3 對內部Flash的寫入過程
  14.4 Flash操作及相關函數
    14.4.1 編程操作函數
    14.4.2 外設控制函數
    14.4.3 外設錯誤處理函數
  思考題
第15章 錯誤與異常處理
  15.1 常見錯誤類型
  15.2 錯誤處理和調試策略
  15.3 錯誤與異常處理方法
  思考題
第16章 I2C匯流排及OLED顯示
  16.1 I2C匯流排
    16.1.1 I2C匯流排物理拓撲結構
    16.1.2 I2C匯流排協議時序
  16.2 OLED顯示模塊硬體電路

  16.3 OLED顯示模塊軟體實現
    16.3.1 I2C介面相關函數
    16.3.2 液晶初始化
    16.3.3 顯示相關函數
  思考題
第17章 單匯流排及溫濕度感測器
  17.1 單匯流排基礎知識
    17.1.1 單匯流排格式
    17.1.2 單匯流排數據時序圖
  17.2 DHT11模塊硬體電路
  17.3 DHT11模塊軟體實現
    17.3.1 初始化
    17.3.2 設置GPIO模式
    17.3.3 讀取數據
    17.3.4 主程序
  思考題
第18章 電機控制
  18.1 FOC基礎原理介紹
    18.1.1 逆變器開關狀態判斷
    18.1.2 扇區判斷
    18.1.3 矢量作用時間計算
    18.1.4 開關切換時間計算
    18.1.5 調製脈衝生成
  18.2 電機控制套件
  18.3 PMSM基本方程
    18.3.1 永磁電機結構
    18.3.2 永磁同步電機參考幀
    18.3.3 SM-PMSM磁場定向控制
  18.4 MC Workbench軟體平台
  18.5 無感FOC電機控製程序開發
    18.5.1 驅動板跳線配置
    18.5.2 創建新的工程
    18.5.3 代碼編輯與調試
    18.5.4 載入上位機GUI
  18.6 電機參數辨識和使用
  思考題
附錄A 部分電路原理圖
參考文獻

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