新书STMCube高效开发教程STM嵌入式系统开发教程，系统性地介绍STM3

编辑推荐

1.使用STM3□CubeMX和STM3□CubeIDE作为开发软件，系统性地介绍STM3□的HAL库开发。
□.覆盖了STM3□F4嵌入式开发的几乎全部主题。
3.通过阅读本书，读者可以掌握STM3□Cube开发方式和工具软件的使用。
3.丰富的配套资源：示例源代码、示例运行演示□□和课件。

内容简介

STM3□CubeMX和STM3□CubeIDE是ST公司提供的用于STM3□开发的免费工具软件，是STM3□Cube生态系统的核心工具软件。本书首先详细介绍这两个软件的用法，然后以STM3□F407为研究对象，采用STM3□Cube开发方式介绍STM3□F407各种系统功能和常用外设的编程开发，包括外设基本工作原理和接口电路、HAL驱动程序功能和使用方法，以及针对一个STM3□F407开发板的完整编程示例。通过阅读本书，读者可以掌握STM3□Cube开发方式和工具软件的使用，掌握基于HAL库的STM3□F407系统功能和常用外设的编程开发方法。
本书适合具有C语言、微机原理或单片机基础，想要学习STM3□**开发技术的读者阅读，可以作为高等院校电子、自动化、计算机、测控等专业的教材，也可作为STM3□应用开发者的参考书。

目录

□□部分　软硬件基础
□□章　概述　□
1．1　STM3□系列单片机　□
1．□　STM3□的器件驱动库　3
1．□．1　标准外设库　3
1．□．□　HAL/LL库　4
1．3　STM3□Cube生态系统　4
1．3．1　嵌入式软件　5
1．3．□　软件工具　6
1．4　STM3□Cube开发方式　8
第□章　STM3□F407和开发板　10
□．1　STM3□F407简介　10
□．1．1　功能特性　10
□．1．□　内部结构　10
□．1．3　引脚定义　13
□．1．4　□小系统参考设计　14
□．□　STM3□F407开发板　17
□．□．1　开发板功能　17
□．□．□　开发板基本电路　□0
□．3　仿真器　□3
第3章　STM3□CubeMX的使用　□4
3．1　安装STM3□CubeMX　□4 □．□　□□MCU固件包　□5
3．□．1　软件库文件夹设置　□5
3．□．□　管理嵌入式软件包　□6
3．□．3　MCU固件库文件组成　□8
3．3　软件功能和基本使用　□9
3．3．1　软件界面　□9
3．3．□　新建项目　3□
3．3．3　MCU图形化配置界面总览　35
3．3．4　MCU配置　36
3．3．5　时钟配置　41
3．3．6　项目管理　45
3．3．7　生成报告和代码　48
3．4　项目示例：LED初始输出　49
3．4．1　硬件电路　49
3．4．□　CubeMX项目设置　49
3．4．3　生成CubeIDE项目代码　50
第4章　STM3□CubeIDE的使用　51
4．1　安装STM3□CubeIDE　51
4．□　基本概念和MCU固件库设置　5□
4．□．1　启动软件　5□
4．□．□　打开项目　53
4．□．3　CubeIDE的一些基本概念　55
4．□．4　STM3□Cube软件库设置　57
4．3　C/C++场景的界面功能和操作　58
4．3．1　主要的视图　58
4．3．□　工具栏功能　59
4．3．3　文本编辑器功能和操作　61
4．4　CubeMX生成项目的文件组成　63
4．4．1　CMSIS驱动程序文件　63
4．4．□　HAL驱动程序文件　65
4．4．3　用户程序文件　66
4．4．4　启动文件　71
4．4．5　根目录下的文件　71
4．4．6　Include搜索路径　7□
4．5　项目管理、构建和下载调试　7□
4．5．1　项目管理　7□
4．5．□　项目构建　74
4．5．3　下载和调试　75
4．6　使用内置的CubeMX　79
4．6．1　创建项目　79
4．6．□　配置MCU和生成代码　80
4．7　CubeIDE使用偏好设置　81
4．8　HAL库的一些基本问题　83
4．8．1　基本数据类型　83
4．8．□　一些通用定义　83
4．8．3　获取HAL库帮助信息　84
第5章　STM3□CubeMonitor的使用　85
5．1　STM3□CubeMonitor功能简介　85
5．□　CubeMonitor基本操作　87
5．□．1　Node-RED中的一些基本概念　87
5．□．□　设计模式界面和基本操作　88
5．□．3　程序部署和Dashboard界面　91
5．3　CubeMonitor基本功能使用示例　9□
5．3．1　STM3□ MCU项目　9□
5．3．□　□量监测的基本操作　95
5．3．3　监测外设寄存器的值　104
5．3．4　监测□量的数值显示　106
5．3．5　修改□量的值　110
5．4　CubeMonitor的使用小结　113
第二部分　系统功能和常用外设的使用
第6章　GPIO输入/输出　116
6．1　GPIO功能概述　116
6．□　GPIO的HAL驱动程序　117
6．3　GPIO使用示例　1□0
6．3．1　示例功能和CubeMX配置　1□0
6．3．□　项目初始化代码分析　1□□
6．3．3　编写按键和LED的驱动程序　1□4
6．3．4　使用驱动程序实现示例功能　1□7
6．4　作为公共驱动程序　130
第7章　中断系统和外部中断　131
7．1　STM3□F407的中断　131
7．1．1　中断向量表　131
7．1．□　中断优先级　134
7．1．3　中断设置相关HAL驱动程序　135
7．□　外部中断EXTI　136
7．□．1　外部中断功能和外部中断线　136
7．□．□　外部中断相关HAL函数　138
7．3　外部中断使用示例　141
7．3．1　示例功能和CubeMX项目设置　141
7．3．□　项目初始代码分析　14□
7．3．3　编写用户功能代码　145
7．3．4　中断优先级的测试　146
第8章　FSMC连接TFT LCD　148
8．1　FSMC连接TFT LCD的原理　148
8．1．1　FSMC接口　148
8．1．□　TFT LCD接口　149
8．1．3　FSMC与TFT LCD的连接　150
8．□　FSMC连接LCD的电路和接口初始化　151
8．□．1　电路连接　151
8．□．□　示例功能和CubeMX项目设置　153
8．□．3　初始代码分析　155
8．3　使用LCD驱动程序　159
8．3．1　设置搜索路径　159
8．3．□　LCD驱动程序的改写　161
8．3．3　LCD驱动程序的原理和功能　16□
8．3．4　LCD驱动程序的使用　171
8．4　作为公共驱动程序　17□
第9章　基础定时器　174
9．1　定时器概述　174
9．□　基础定时器内部结构和功能　175
9．3　基础定时器HAL驱动程序　177
9．3．1　基础定时器主要函数　177
9．3．□　其他通用操作函数　179
9．3．3　中断处理　180
9．4　外设的中断处理概念小结　18□
9．5　基础定时器使用示例　185
9．5．1　示例功能和CubeMX项目配置　185
9．5．□　程序功能实现　187
□□0章　通用定时器　19□
10．1　通用定时器功能概述　19□
10．1．1　功能概述　19□
10．1．□　结构框图　19□
10．□　典型功能原理和HAL驱动　196
10．□．1　生成PWM波　196
10．□．□　输出比较　197
10．□．3　输入捕获　199
10．□．4　PWM输入模式　□00
10．□．5　定时器同步　□01
10．□．6　通用定时器中断事件和回调函数　□0□
10．3　示例1：生成PWM波　□04
10．3．1　电路原理和CubeMX项目配置　□04
10．3．□　输出固定占空比PWM波　□06
10．3．3　输出可□占空比PWM波　□08
10．4　示例□：输出比较　□10
10．4．1　示例功能和CubeMX项目设置　□10
10．4．□　程序功能实现　□11
10．5　示例3：输入PWM　□13
10．5．1　示例功能和CubeMX项目设置　□13
10．5．□　程序功能实现　□15
□□1章　实时时钟　□□0
11．1　RTC功能概述　□□0
11．1．1　RTC的功能　□□0
11．1．□　工作原理　□□0
11．1．3　RTC的中断和复用引脚　□□3
11．1．4　RTC的HAL基础驱动程序　□□4
11．□　周期唤醒和闹钟　□□7
11．□．1　周期唤醒相关HAL函数　□□7
11．□．□　闹钟相关HAL函数　□□9
11．□．3　示例功能和电路　□30
11．□．4　CubeMX项目配置　□30
11．□．5　程序功能实现　□34
11．3　备份寄存器　□39
11．3．1　备份寄存器的功能　□39
11．3．□　示例功能与CubeMX项目设置　□40
11．3．3　程序实现和运行效果　□40
11．4　入侵检测和时间戳　□46
11．4．1　入侵检测的功能　□46
11．4．□　示例功能与CubeMX项目设置　□47
11．4．3　程序功能实现　□49
□□□章　USART/UART通信　□55
1□．1　USART/UART接口概述　□55
1□．1．1　USART/UART接口信号　□55
1□．1．□　开发板上的串口电路　□56
1□．1．3　串口通信参数　□59
1□．□　串口的HAL驱动程序　□59
1□．□．1　常用功能函数　□59
1□．□．□　常用的宏函数　□6□
1□．□．3　中断事件与回调函数　□63
1□．3　串口通信示例　□64
1□．3．1　硬件电路与示例功能　□64
1□．3．□　CubeMX项目设置　□65
1□．3．3　程序功能实现　□67
1□．3．4　接收不定长度数据的改进代码　□73
□□3章　DMA　□76
13．1　DMA功能概述　□76
13．1．1　DMA简介　□76
13．1．□　DMA传输属性　□77
13．□　DMA的HAL驱动程序　□80
13．□．1　DMA的HAL函数概述　□80
13．□．□　DMA传输初始化配置　□80
13．□．3　启动DMA数据传输　□8□
13．□．4　DMA的中断　□8□
13．3　串口的DMA传输示例　□84
13．3．1　示例功能与CubeMX项目设置　□84
13．3．□　程序功能实现　□86
□□4章　ADC　□95
14．1　ADC功能概述　□95
14．1．1　ADC的特性　□95
14．1．□　ADC的工作原理　□95
14．1．3　多重ADC模式　□99
14．□　ADC的HAL驱动程序　□99
14．□．1　常规通道　□99
14．□．□　注入通道　303
14．□．3　多重ADC　303
14．3　示例1：软件启动ADC转换　303
14．3．1　电路和示例功能　303
14．3．□　CubeMX项目设置　304
14．3．3　程序功能实现　306
14．4　示例□：定时器触发ADC转换　308
14．4．1　示例功能和CubeMX项目设置　308
14．4．□　程序功能实现　310
14．5　示例3：多通道和DMA传输　313
14．5．1　示例功能和CubeMX项目设置　313
14．5．□　程序功能实现　315
14．6　示例4：双ADC同步转换　319
14．6．1　示例功能与CubeMX项目设置　319
14．6．□　程序功能实现　3□0
□□5章　DAC　3□5
15．1　DAC功能概述　3□5
15．1．1　DAC的结构和特性　3□5
15．1．□　功能说明　3□6
15．□　DAC的HAL驱动程序　3□8
15．□．1　DAC驱动宏函数　3□8
15．□．□　DAC驱动功能函数　3□8
15．3　示例1：软件触发DAC转换　33□
15．3．1　开发板上的DAC电路　33□
15．3．□　示例功能和CubeMX项目设置　33□
15．3．3　程序功能实现　333
15．4　示例□：输出三角波　335
15．4．1　示例功能和CubeMX项目设置　335
15．4．□　程序功能实现　336
15．5　示例3：使用DMA输出自定义波形　339
15．5．1　示例功能和CubeMX项目设置　339
15．5．□　程序功能实现　340
□□6章　SPI通信　343
16．1　SPI接口和通信协议　343
16．1．1　SPI硬件接口　343
16．1．□　SPI传输协议　343
16．1．3　STM3□F407的SPI接口　345
16．□　SPI的HAL驱动程序　346
16．□．1　SPI寄存器操作的宏函数　346
16．□．□　SPI初始化和阻塞式数据传输　347
16．□．3　中断方式数据传输　348
16．□．4　DMA方式数据传输　349
16．3　Flash存储芯片W□5Q1□8　350
16．3．1　硬件接口和连接　350
16．3．□　存储空间划分　351
16．3．3　数据读写的原则　351
16．3．4　操作指令　351
16．3．5　状态寄存器　353
16．4　示例1：轮询方式读写W□5Q1□8　354
16．4．1　示例功能与CubeMX项目设置　354
16．4．□　初始程序　356
16．4．3　编写W□5Q1□8的驱动程序　357
16．4．4　W□5Q1□8功能测试　366
16．5　示例□：DMA方式读写W□5Q1□8　370
16．5．1　示例功能和CubeMX项目设置　370
16．5．□　程序功能实现　371
□□7章　I□C通信　377
17．1　I□C总线和通信协议　377
17．1．1　I□C总线结构　377
17．1．□　I□C总线通信协议　378
17．1．3　STM3□F407的I□C接口　378
17．□　I□C的HAL驱动程序　379
17．□．1　I□C接口的初始化　379
17．□．□　阻塞式数据传输　379
17．□．3　中断方式数据传输　381
17．□．4　DMA方式数据传输　381
17．3　EEPROM芯片□4C0□　38□
17．3．1　接口和通信协议　38□
17．3．□　驱动程序设计　384
17．4　读写□4C0□示例　387
17．4．1　示例功能和CubeMX项目设置　387
17．4．□　程序功能实现　388
□□8章　CAN总线通信　39□
18．1　CAN总线结构和传输协议　39□
18．1．1　CAN总线结构　39□
18．1．□　CAN总线传输协议　394
18．□　CAN外设工作原理和HAL驱动程序　397
18．□．1　片上CAN外设的功能概述　397
18．□．□　CAN模块的基本控制　398
18．□．3　CAN模块的测试模式　399
18．□．4　消息发送　400
18．□．5　消息接收　401
18．□．6　标识符筛选　40□
18．□．7　中断及其处理　405
18．3　开发板上的CAN接口电路　406
18．4　示例1：轮询方式CAN通信　407
18．4．1　示例功能和CubeMX项目设置　407
18．4．□　程序功能实现　409
18．5　示例□：中断方式CAN通信　415
18．5．1　示例功能和CubeMX项目设置　415
18．5．□　程序功能实现　415
□□9章　FSMC连接外部SRAM　4□□
19．1　FSMC连接外部SRAM的原理　4□□
19．1．1　FSMC控制区域的划分　4□□
19．1．□　SRAM芯片与MCU的连接　4□□
19．□　访问外部SRAM的HAL驱动程序　4□3
19．□．1　外部SRAM初始化与控制　4□3
19．□．□　外部SRAM读写函数　4□4
19．□．3　直接通过指针访问外部SRAM　4□5
19．□．4　DMA方式读写外部SRAM　4□6
19．3　示例1：轮询方式读写外部SRAM　4□7
19．3．1　示例功能和CubeMX项目设置　4□7
19．3．□　程序功能实现　4□9
19．4　示例□：DMA方式读写外部SRAM　435
19．4．1　示例功能和CubeMX项目设置　435
19．4．□　程序功能实现　437
第□0章　独立看门狗　44□
□0．1　独立看门狗的工作原理　44□
□0．□　独立看门狗的HAL驱动程序　443
□0．3　独立看门狗使用示例　444
□0．3．1　示例功能和CubeMX项目设置　444
□0．3．□　程序功能实现　445
第□1章　窗口看门狗　448
□1．1　窗口看门狗的工作原理　448
□1．□　窗口看门狗的HAL驱动程序　450
□1．3　窗口看门狗使用示例　451
□1．3．1　示例功能和CubeMX项目设置　451
□1．3．□　不使用EWI中断　45□
□1．3．3　使用EWI中断　454
第□□章　电源管理和低功耗模式　456
□□．1　电源系统和低功耗模式　456
□□．1．1　STM3□F4的电源系统　456
□□．1．□　STM3□F4的低功耗模式　457
□□．□　CubeMX的功耗计算器　458
□□．□．1　PCC界面概述　458
□□．□．□　步骤和序列管理　459
□□．□．3　功耗分析　461
□□．3　睡眠模式　46□
□□．3．1　睡眠模式的特点和操作　46□
□□．3．□　睡眠模式编程示例　464
□□．4　停止模式　467
□□．4．1　停止模式的特点和操作　467
□□．4．□　停止模式编程示例　469
□□．5　待机模式　47□
□□．5．1　待机模式的特点和操作　47□
□□．5．□　待机模式编程示例　473
附录A　CubeMX模板项目和公共驱动程序的使用　477
A．1　公共驱动程序的目录组成　477
A．□　CubeMX模板项目　478
A．3　新建CubeMX项目后导入模板项目的配置　478
A．4　□□模板项目以新建CubeMX项目　479
A．5　在CubeIDE中设置驱动程序搜索路径　480
附录B　□□一个项目　48□
附录C　本书示例项目列表　483
附录D　缩略词　485
附参考文献　488

作者简介

王维波，博士、中国石油大学（华东）控制科学与工程学院教师。从事测控与仪器开发领域的教学和研究工作，主要研究方向是地球物理探测仪器开发、数据处理方法和软件开发。参与完成国家自然科学□□、山东省重点研发计划等多个科研项目，发表论文 □0 余篇。著有《Qt 5.9 C++ 开发指南》和《Python Qt GUI 与数据可视化编程》。

鄢志丹，博士、中国石油大学（华东）控制科学与工程学院教师。从事随钻测控技术、自抗扰控制方法、井下仪器开发、微弱信号处理等方面的研究工作。主持国家自然科学□□、中国博士后科学□□、山东省自然科学□□等 10 余个科研项目，获授权发明专利 10 余项，发表论文 30 余篇。

王钊，博士、中国石油大学（华东）控制科学与工程学院教师。从事自动化相关的教学和研究工作，主要研究方向是非线性系统的非光滑控制研究、故障诊断、工业过程控制等。主持山东省优秀中青年科学家科研奖励□□项目 1 项，发表论文 □0 余篇，作为副主编编写教材1 部。