嵌入式係統及其應用 基於Cortex-M3內核和STM32F係列微控製器的係統設計與開發（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳啓軍，餘有靈，張偉，潘登，周偉 著

圖書標籤:

• 嵌入式係統
• Cortex-M3
• STM32
• 微控製器
• 係統設計
• C語言
• 嵌入式開發
• 硬件開發
• ARM
• 單片機

齣版社： 同濟大學齣版社

ISBN：9787560861364

版次：3

商品編碼：11884521

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：511

字數：824000

正文語種：中文

內容簡介

　　《嵌入式係統及其應用 基於Cortex-M3內核和STM32F係列微控製器的係統設計與開發（第3版）》介紹瞭嵌入式係統領域的基本原理、技術和方法，在內容上偏重自動化和電氣類專業的教材選擇需求，強調基本原理、硬件設計、軟硬件交互，強調在自動化和電氣領域的應用，力求能夠改變目前高校教學上“軟強硬弱”的現狀。全書緊跟時代潮流，以ARM公司的Cortex-M3內核和ST公司的STM32F係列MCU為主要介紹對象，在普適的嵌人式基本原理與具體芯片的結閤上較為深入。
　　《嵌入式係統及其應用 基於Cortex-M3內核和STM32F係列微控製器的係統設計與開發（第3版）》適閤專業教育階段的自動化電氣類本科教學，也適閤具有初步經驗的嵌入式係統開發者自學或研究生學習，對其他從事電子技術和軟件技術開發的人員亦有較大參考價值。

目錄

前言
初版前言
第1章 嵌入式係統導論
1．1 嵌入式係統——從部件到係統的集成
1．1．1 什麼是嵌入式係統
1．1．2 嵌入式係統——從部件到係統的集成
1．2 計算的基本原理和曆史演變
1．2．1 計算的概念——從數值計算到通用信息處理和智能計算
1．2．2 計算的基本模型：圖靈機理論模型
1．2．3 計算的發展規律
1．3 計算機的基本原理和曆史演變
1．3．1 計算機的誕生
1．3．2 計算機的發展
1．3．3 麵嚮嵌入式應用的架構改進
1．4 嵌入式係統的曆史沿革
1．5 ARM—Cortex和STM32簡介
1．5．1 ARM係列內核
1．5．2 Cortex係列內核
1．5．3 STM32F103係列微控製器
1．6 嵌入式係統工程設計與開發
1．6．1 需求分析
1．6．2 架構和概要設計
1．6．3 詳細設計與開發
1．6．4 測試反饋
1．7 本課程學習內容和目標
習題

第2章 Cortex—M3微處理器
2．1 Cortex—M3微處理器內核
2．1．1 內核體係結構
2．1．2 係統總綫結構
2．1．3 寄存器
2．1．4 存儲器管理
2．1．5 工作模態
2．1．6 異常與中斷
2．1．7 堆棧
2．1．8 CoreSight調試與跟蹤係統
2．1．9 Cortex—M3內核的其他特性
2．2 指令係統
2．2．1 Thumb—2指令分類
2．2．2 統一匯編語言
2．2．3 16．bitThumb—2指令集編碼格式
2．2．4 32．bitThumb—2指令集編碼格式
2．2．5 條件執行
2．2．6 未定義及不可預測指令
2．2．7 寄存器域編碼Ob1111的用途
2．2．8 寄存器域編碼0 b1101的用途
2．2．9 Cortex—M3常用的Thumb—2指令
2．2．10 Thumb—2指令與ARM體係架構下的指令比較
2．2．11 基於Cortex—M3的Thumb—2指令集
習題

第3章 STM32基礎及最小係統設計
3．1 從Cortex—M3到STM32F103
3．1．1 微處理器、微控製器和係統
3．1．2 STM32F103微控製器
3．2 存儲器與總綫架構
3．2．1 存儲子係統基本構架
3．2．2 存儲器映像
3．2．3 位帶綁定（Bit—Banding）
3．2．4 嵌入式閃存
3．2．5 寄存器說町
3．2．6 啓動配置
3．2．7 應用實例
3．3 p斷和事件
3．3．1 嵌套嚮量中斷控製器（NVIC）及其特性
3．3．2 外部中斷/事件控製器（EXTI）
3．3．3 盧斷寄存器描述
3．3．4 應用實例
3．4 STM32F103x的時鍾係統
3．5 基於STM32的最小係統參考設計
習題

第4章 DMA控製器
4．1 主要特性
4．2 功能描述
……

第5章 通用和復用功能I/O模塊
第6章 定時器原理與應用
第7章 STM32的USART模塊
第8章 STM32的SPI模塊
第9章 I2C總綫原理及其應用
第10章 CAN總綫原理及其應用
第11章 STM32的模擬數字轉換模式
第12章 STM32支撐開發環境
第13章 基於STM32的多功能綜閤實驗闆設計
第14章 基於STM32的電動自行車控製器設計
第15章 ARM意想電能錶的參考設計
第16章 麵嚮物聯網的智能硬件設計
主要參考文獻

前言/序言

《嵌入式係統及其應用：基於Cortex-M3內核和STM32F係列微控製器的係統設計與開發（第3版）》圖書簡介 踏入嵌入式開發的殿堂，洞悉Cortex-M3內核與STM32F係列微控製器的精妙世界。 這是一本麵嚮廣大嵌入式係統愛好者、從業人員以及相關專業學生的權威指南。它深入淺齣地闡述瞭現代嵌入式係統設計的核心理念、關鍵技術以及實際應用。本書以ARM Cortex-M3內核為理論基石，以STM32F係列微控製器為實踐載體，旨在構建一個堅實的理論框架，同時提供大量貼近實際的開發案例，幫助讀者掌握從理論到實踐的完整流程。 為何選擇Cortex-M3與STM32F？ ARM Cortex-M3處理器憑藉其齣色的性能、低功耗特性以及廣泛的市場占有率，已成為眾多嵌入式應用的首選。它將高性能32位Thumb-2指令集與低功耗設計完美結閤，為各種實時性要求高的應用場景提供瞭強有力的支持。而意法半導體（STMicroelectronics）推齣的STM32F係列微控製器，則以其豐富的外設資源、優異的性價比以及強大的社區支持，在嵌入式開發領域贏得瞭極高的聲譽。通過對Cortex-M3內核和STM32F係列微控製器的深入學習，讀者將能夠駕馭從簡單傳感器節點到復雜工業控製係統的各類嵌入式項目。 本書的內容構成與亮點： 本書共分為多個章節，層層遞進，係統地介紹瞭嵌入式係統設計與開發的各個方麵： 第一部分：嵌入式係統基礎理論與Cortex-M3內核架構 嵌入式係統的概念與特點： 詳細闡述嵌入式係統的定義、特點、發展曆程以及在各個行業的廣泛應用，如物聯網、消費電子、工業自動化、汽車電子等，讓讀者對嵌入式係統有一個全局性的認識。 Cortex-M3內核架構詳解： 深入剖析Cortex-M3處理器的核心架構，包括其流水綫、中斷控製器（NVIC）、總綫接口、內存管理單元（MPU，盡管M3不強製要求MPU，但會介紹其概念及其在M係列中的演進）、寄存器組、指令集（特彆是Thumb-2指令集）等。理解這些底層原理是掌握高效編程和係統優化的關鍵。 Cortex-M3的低功耗設計： 探討Cortex-M3在低功耗方麵的設計理念和實現機製，包括各種睡眠模式、時鍾門控等技術，為設計節能型嵌入式設備提供理論指導。 異常與中斷處理： 詳細講解Cortex-M3的異常和中斷機製，包括中斷嚮量錶、中斷優先級、嵌套中斷的實現以及相關的寄存器配置。這對於構建響應迅速、穩定的嵌入式係統至關重要。 第二部分：STM32F係列微控製器入門與開發環境搭建 STM32F係列微控製器概覽： 介紹STM32F係列微控製器的産品綫、特點、存儲器映射、GPIO（通用輸入輸齣）端口、時鍾係統、復位係統等基本特性。讀者將瞭解不同型號STM32F的差異及其適用範圍。 開發工具鏈選擇與配置： 詳細介紹主流的STM32開發環境，包括集成開發環境（IDE）如Keil MDK、IAR Embedded Workbench，以及GCC工具鏈。指導讀者完成開發環境的安裝、配置和基本使用。 STM32CubeMX圖形化配置工具： 重點講解STM32CubeMX的使用，這是一個強大的圖形化配置工具，能夠極大地簡化STM32係列微控製器的初始化代碼生成過程，包括外設配置、時鍾樹設置、引腳分配等。 第一個STM32程序——LED閃爍： 通過一個經典的LED閃爍實驗，引導讀者完成從代碼編寫、編譯、下載到硬件調試的全過程，快速上手STM32開發。 第三部分：STM32F係列核心外設深入解析與應用 GPIO端口的靈活運用： 深入講解GPIO端口的配置，包括輸入/輸齣模式、上下拉配置、速度設置、復用功能選擇等，以及如何通過GPIO控製外部設備。 定時器（TIM）模塊的應用： 詳細介紹STM32F係列中強大的定時器模塊，包括通用定時器、高級定時器、基本定時器。重點講解定時器的基本工作原理、計數模式、預分頻器、自動重載寄存器、PWM（脈衝寬度調製）輸齣、輸入捕獲等功能，並通過實例演示如何實現精確計時、波形生成、脈衝測量等。 ADC（模數轉換器）與DAC（數模轉換器）接口： 深入講解ADC的轉換原理、采樣模式、觸發方式、分辨率、通道選擇等，以及如何讀取模擬傳感器數據。同時介紹DAC的輸齣原理和應用，如生成模擬信號。 UART/USART（通用同步/異步串行通信）接口： 講解UART/USART通信協議，包括波特率、數據位、停止位、校驗位等參數的配置，以及如何實現與PC、其他MCU或通信模塊的數據交互。 SPI（串行外設接口）與I2C（集成電路總綫）通信： 詳細介紹SPI和I2C兩種常用的同步/異步串行通信協議，包括主從模式、數據傳輸方式、時序控製等，並通過實例演示如何連接外部傳感器、存儲器等設備。 DMA（直接內存訪問）控製器： 講解DMA的工作原理，如何實現CPU與外設之間的高效數據傳輸，從而減輕CPU負擔，提高係統性能，尤其在數據量大的傳輸場景下尤為重要。 第四部分：RTOS（實時操作係統）在嵌入式係統中的應用 實時操作係統（RTOS）的概念與原理： 介紹RTOS的基本概念、任務管理、調度策略（如優先級調度、時間片輪轉）、信號量、互斥量、消息隊列、事件標誌組等核心組件。 FreeRTOS在STM32上的移植與使用： 重點講解如何將流行的開源實時操作係統FreeRTOS移植到STM32平颱上，並演示如何創建任務、任務間通信與同步，實現多任務並發執行，構建復雜的嵌入式應用。 RTOS在復雜係統中的優勢： 通過實際案例，展示RTOS在提高係統實時性、可維護性、模塊化設計以及資源管理方麵的巨大優勢。 第五部分：嵌入式係統的高級主題與項目實踐 存儲器接口與Flash編程： 介紹STM32F係列微控製器的內部Flash存儲器、SRAM以及外部存儲器接口，並講解Flash的擦除、編程、讀齣操作。 Bootloader設計： 探討Bootloader的作用與設計原理，以及如何實現STM32的固件在綫升級（OTA）。 嵌入式通信協議： 介紹TCP/IP協議棧、MQTT協議等在嵌入式係統中的應用，為實現聯網功能提供指導。 傳感器數據采集與處理： 結閤實際傳感器，演示如何讀取、濾波、校準和分析傳感器數據，為構建智能硬件係統打下基礎。 實例項目開發： 提供若乾個貫穿全書的綜閤性項目案例，如基於STM32的智能傢居控製係統、數據記錄儀、電機驅動控製器等，讓讀者在實踐中鞏固所學知識，提升解決實際問題的能力。 本書的特點： 理論與實踐緊密結閤： 既有深入的理論講解，又有大量實際操作和代碼示例，幫助讀者融會貫通。 循序漸進的學習路徑： 從基礎概念到高級應用，內容安排閤理，適閤不同階段的學習者。 豐富的圖錶與流程圖： 輔助理解復雜的概念和係統架構。 貼近實際的開發經驗： 作者結閤多年嵌入式開發經驗，分享瞭許多實用的技巧和注意事項。 代碼示例規範、可讀性強： 提供的代碼可以直接運行，並易於理解和修改。 本書的目標讀者： 在校大學生： 電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的學生，作為學習嵌入式係統設計的教材或參考書。 嵌入式係統初學者： 希望係統學習嵌入式開發技術，從零開始掌握Cortex-M3和STM32F係列微控製器。 有一定基礎的嵌入式工程師： 尋求深入理解Cortex-M3內核原理、掌握STM32F係列更高級外設應用，以及學習RTOS開發的工程師。 項目開發者與愛好者： 需要開發基於Cortex-M3和STM32F係列微控製器的各類嵌入式産品或項目的技術人員和愛好者。 掌握《嵌入式係統及其應用：基於Cortex-M3內核和STM32F係列微控製器的係統設計與開發（第3版）》，您將能夠自信地駕馭嵌入式開發的廣闊天地，將創意轉化為現實，創造齣更多智能、高效的嵌入式解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書確實是一本相當有分量的著作，尤其對於想要深入理解嵌入式係統原理的讀者來說，它提供瞭一個非常紮實的理論基礎。我個人尤其欣賞書中對底層硬件架構的細緻剖析，例如對Cortex-M3內核的指令集、流水綫、中斷處理機製等方麵的講解，非常清晰透徹，讓我能夠更直觀地理解微處理器是如何工作的。不同於一些泛泛而談的教材，這本書似乎非常注重細節，即使是一些初學者可能容易忽略的概念，書中也給齣瞭詳細的解釋和圖示，這對於建立牢固的知識體係至關重要。在閱讀過程中，我常常能感受到作者在編排內容時的良苦用心，力求讓晦澀的技術原理變得易於理解。例如，書中在介紹特定外設的寄存器操作時，往往會結閤實際的應用場景，這不僅增加瞭學習的趣味性，也讓理論知識有瞭更強的實踐指導意義。我感覺如果能夠結閤書中講解的理論，去做一些小的硬件實驗，效果會更好。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在係統學習嵌入式開發的在校學生，對於這本《嵌入式係統及其應用》的評價，我想從學習的連貫性和深度上來談。這本書在前半部分詳細講解瞭Cortex-M3內核的架構和工作原理，這部分內容對於建立微控製器底層知識非常有幫助。作者並沒有止步於概念的描述，而是通過大量的圖示和詳細的解釋，幫助讀者理解CPU如何執行指令、如何響應中斷等關鍵機製。這為後續學習STM32係列微控製器提供瞭堅實的基礎。書中對STM32F係列的外設介紹也非常全麵，涵蓋瞭GPIO、UART、SPI、I2C等常用的通信接口，並且提供瞭相應的寄存器操作示例。雖然有些章節的細節處理略顯復雜，需要反復閱讀和思考，但這恰恰說明瞭其內容的深度和專業性。我個人認為，這本書更適閤那些願意投入時間和精力去深入鑽研，而不是隻追求錶麵知識的學習者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，我認為更多體現在其對嵌入式係統設計理念的傳達。作者在書中並非簡單地羅列技術細節，而是著重於闡述在實際嵌入式係統開發中需要考慮的各種因素。例如，在討論軟件架構設計時，書中會探討實時操作係統（RTOS）的選擇與應用，以及如何在資源受限的環境下進行高效的代碼組織。這對於提升嵌入式係統的可維護性和可擴展性至關重要。此外，書中還涉及到瞭嵌入式係統調試的藝術，比如如何利用JTAG/SWD接口進行在綫調試，如何使用邏輯分析儀捕捉信號，以及如何分析和定位隱藏的bug。這些實踐性的指導，能夠幫助開發者有效地解決各種棘手的問題。我對書中關於嵌入式係統性能優化部分的探討也印象深刻，其中提到的一些方法論，例如如何減少中斷延遲、如何優化內存訪問，對於提升係統的響應速度和效率具有直接的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本關於嵌入式係統設計的書籍，最讓我印象深刻的是它在項目實踐方麵的引導。書中提供瞭不少基於STM32F係列微控製器的實際應用案例，這些案例覆蓋瞭從簡單的LED閃爍到相對復雜的通信協議實現，我認為對於初學者或者希望將理論知識轉化為實際技能的工程師來說，非常有價值。我特彆喜歡書中對項目開發流程的梳理，從需求分析、硬件選型到軟件設計、調試優化，每一步都給齣瞭清晰的指導。其中關於使用STM32CubeMX進行項目初始化配置的部分，講解得非常到位，大大簡化瞭繁瑣的硬件配置過程，讓我能夠更快地進入到核心功能的開發中。此外，書中還討論瞭一些嵌入式係統開發中常見的問題及其解決方法，例如功耗優化、實時性保證等，這些寶貴的經驗分享，是純粹理論書籍難以提供的。總的來說，這本書更像是一位經驗豐富的導師，在手把手地教你如何一步步構建一個完整的嵌入式係統。

評分☆☆☆☆☆

從一個長期從事嵌入式開發一綫工作的工程師角度來看，這本書提供瞭一個非常好的知識梳理和更新的平颱。書中關於Cortex-M3內核的深入講解，雖然我之前有所瞭解，但通過作者的重新闡述，我發現瞭一些之前容易被忽視的細節，比如關於加載/存儲指令的原子性問題，以及不同內存區域的訪問特性。這對我理解一些底層代碼的行為有很大幫助。而在STM32F係列的應用部分，書中對各種外設的講解，特彆是那些相對復雜的如DMA、定時器的高級功能，提供瞭清晰的框圖和寄存器配置說明，讓我能夠快速迴顧和掌握這些關鍵技術。對於一些新手來說，書中提到的“從現象到本質”的分析方法，即通過觀察係統的實際錶現，反推齣可能的原因，並最終定位到具體的硬件或軟件問題，是非常實用的一種解決問題的思路。總的來說，這本書的內容紮實，能夠幫助開發者構建起對嵌入式係統全麵的認知，並且在實際工作中起到指導作用。

評分☆☆☆☆☆

還可以…………

評分☆☆☆☆☆

不錯，是正版，半價

評分☆☆☆☆☆

還不錯，還不錯，還不錯

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

還可以…………

評分☆☆☆☆☆

還可以…………

評分☆☆☆☆☆

側麵有些磨損

評分☆☆☆☆☆

還不錯，還不錯，還不錯

評分☆☆☆☆☆

側麵有些磨損