STM32库开发实战指南：基于STM32F4 计算机与互联网 书籍|5089910 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘火良，杨森 著

图书标签:

• STM32
• 嵌入式
• 单片机
• F4
• 库函数
• 开发
• 实战
• 计算机
• 互联网
• ARM

店铺： 互动出版网图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111557456

商品编码：15028191733

丛书名： 电子与嵌入式系统设计丛书

出版时间：2017-02-01

书名：	STM32库开发实战指南：基于STM32F4|5089910
图书定价：	129元
图书作者：	刘火良;杨森
出版社：	机械工业出版社
出版日期：	2017/2/1 0:00:00
ISBN号：	9787111557456
开本：	16开
页数：	0
版次：	1-1

作者简介

刘火良，网名野火，是目前国内大的电子工程师社区阿莫论坛的版主，也是业内畅销的STM32开发板供应商野火嵌入式工作室的联合创始人。野火工作室是嵌入式开发方式中库开发方式的倡导者，也是针对初学者在业内推动学习库开发方法的排头兵。

内容简介

本书的主要内容将着重介绍STM32的库函数，以及如何使用库的方式进行开发。使初学者能够快速入门能够在此基础上迅速入门，掌握STM32的开发方法。本书内容基于ARM-CortexM3内核的STM32F429芯片，紧紧围绕“库”展开，系统地讲述了STM32固件库的原理、使用方法。

目录

前言 第1章　如何安装KEIL5 1 1.1　温馨提示 1 1.2　获取KEIL5安装包 1 1.3　开始安装KEIL5 1 1.4　安装STM32芯片包 3 第2章　如何用DAP仿真器下载程序 6 2.1　仿真器简介 6 2.2　硬件连接 6 2.3　仿真器配置 6 2.4　选择目标板 9 2.5　下载程序 9 第3章　初识STM32 10 3.1　什么是STM32 10 3.2　STM32能做什么 10 3.2.1　智能手环 11 3.2.2　微型四轴飞行器 12 3.2.3　淘宝众筹 12 3.3　STM32选型 13 3.3.1　STM32分类 13 3.3.2　STM32命名方法 14 3.3.3　选择合适的MCU 14 第4章　寄存器 17 4.1　寄存器简介 17 4.2　STM32的外观 17 4.3　芯片里面有什么 18 4.4　存储器映射 21 4.5　寄存器映射 23 4.5.1　STM32的外设地址映射 23 4.5.2　C语言对寄存器的封装 26 第5章　新建工程——寄存器版 31 5.1　新建本地工程文件夹工程 31 5.1.1　新建本地工程文件夹 31 5.1.2　新建工程 32 5.2　下载程序 38 第6章　使用寄存器点亮LED 39 6.1　GPIO简介 39 6.2　GPIO框图剖析 39 6.2.1　基本结构分析 39 6.2.2　GPIO工作模式 42 6.3　实验：使用寄存器点亮LED 43 6.3.1　硬件连接 44 6.3.2　启动文件 44 6.3.3　stm32f4xx.h文件 46 6.3.4　main文件 47 6.3.5　下载验证 51 第7章　自己写库——构建库函数雏形 52 7.1　STM32函数库简介 52 7.2　采用库来开发及学习的原因 53 7.3　实验：构建库函数雏形 53 7.3.1　修改寄存器地址封装 54 7.3.2　定义访问外设的结构体指针 55 7.3.3　定义初始化结构体 59 7.3.4　定义引脚模式的枚举类型 60 7.3.5　定义GPIO初始化函数 62 7.3.6　使用函数点亮LED 64 7.3.7　下载验证 66 7.3.8　总结 66 第8章　初识STM32标准库 67 8.1　CMSIS标准及库层次关系 67 8.1.1　库目录、文件简介 68 8.1.2　各库文件间的关系 74 8.2　使用帮助文档 75 8.2.1　常用官方资料 75 8.2.2　初识库函数 76 第9章　新建工程——库函数版 78 9.1　新建本地工程文件夹 78 9.2　新建工程 79 9.3　配置魔术棒选项卡 82 9.4　下载器配置 85 9.5　选择Flash大小 86 第10章　GPIO输出——使用固件库点亮LED 88 10.1　硬件设计 88 10.2　软件设计 88 10.2.1　编程要点 89 10.2.2　代码分析 89 10.2.3　下载验证 94 10.3　STM32标准库补充知识 94 第11章　GPIO输入——按键检测 98 11.1　硬件设计 98 11.2　软件设计 99 11.2.1　编程要点 99 11.2.2　代码分析 99 11.2.3　下载验证 102 第12章　GPIO——位带操作 103 12.1　位带简介 103 12.1.1　外设位带区 103 12.1.2　SRAM位带区 104 12.1.3　位带区和位带别名区地址转换 104 12.2　GPIO位带操作 105 第13章　启动文件 108 13.1　启动文件简介 108 13.2　查找ARM汇编指令 108 13.3　启动文件代码讲解 109 第14章　RCC——使用HSE/HSI配置时钟 116 14.1　RCC主要作用——时钟部分 116 14.2　RCC框图剖析——时钟树 116 14.2.1　系统时钟 116 14.2.2　其他时钟 121 14.3　配置系统时钟实验 122 14.3.1　使用HSE 122 14.3.2　使用HSI 122 14.3.3　硬件设计 123 14.3.4　软件设计 123 14.3.5　下载验证 129 第15章　STM32中断应用概览 130 15.1　异常类型 130 15.2　NVIC简介 131 15.2.1　NVIC寄存器简介 131 15.2.2　NVIC中断配置固件库 132 15.3　优先级的定义 132 15.3.1　优先级定义 132 15.3.2　优先级分组 133 15.4　中断编程 134 第16章　EXTI——外部中断/事件控制器 136 16.1　EXTI简介 136 16.2　EXTI功能框图 136 16.3　中断/事件线 138 16.4　EXTI初始化结构体详解 139 16.5　外部中断控制实验 139 16.5.1　硬件设计 140 16.5.2　软件设计 140 16.5.3　下载验证 144 第17章　SysTick——系统定时器 145 17.1　SysTick简介 145 17.2　SysTick寄存器介绍 145 17.3　SysTick定时实验 146 17.3.1　硬件设计 146 17.3.2　软件设计 146 第18章　通信的基本概念 152 18.1　串行通信与并行通信 152 18.2　全双工、半双工及单工通信 153 18.3　同步通信与异步通信 153 18.4　通信速率 154 第19章　USART——串口通信 155 19.1　串口通信协议简介 155 19.1.1　物理层 155 19.1.2　协议层 158 19.2　STM32的USART简介 159 19.3　USART功能框图 160 19.4　USART初始化结构体详解 166 19.5　USART1接发通信实验 167 19.5.1　硬件设计 168 19.5.2　软件设计 168 19.5.3　下载验证 173 19.6　USART1指令控制RGB彩灯实验 174 19.6.1　硬件设计 174 19.6.2　软件设计 174 19.6.3　下载验证 179 第20章　DMA 180 20.1　DMA简介 180 20.2　DMA功能框图 180 20.3　DMA数据配置 184 20.4　DMA初始化结构体详解 188 20.5　DMA存储器到存储器模式实验 190 20.5.1　硬件设计 190 20.5.2　软件设计 190 20.5.3　下载验证 195 20.6　DMA存储器到外设模式实验 195 20.6.1　硬件设计 195 20.6.2　软件设计 195 20.6.3　下载验证 199 第21章　常用存储器介绍 200 21.1　存储器种类 200 21.2　RAM存储器 200 21.2.1　DRAM 201 21.2.2　SRAM 202 21.2.3　DRAM与SRAM的应用场合 202 21.3　非易失性存储器 202 21.3.1　ROM存储器 202 21.3.2　Flash存储器 203 第22章　I2C——读写EEPROM 205 22.1　I2C协议简介 205 22.1.1　I2C物理层 205 22.1.2　协议层 206 22.2　STM32的I2C特性及架构 209 22.2.1　STM32的I2C外设简介 209 22.2.2　STM32的I2C架构剖析 210 22.2.3　通信过程 212 22.3　I2C初始化结构体详解 213 22.4　I2C——读写EEPROM实验 215 22.4.1　硬件设计 215 22.4.2　软件设计 216 22.4.3　下载验证 234 第23章SPI——读写串行Flash 235 23.1　SPI协议简介 235 23.1.1　SPI物理层 235 23.1.2　协议层 236 23.2　STM32的SPI特性及架构 238 23.2.1　STM32的SPI外设简介 238 23.2.2　STM32的SPI架构剖析 239 23.2.3　通信过程 241 23.3　SPI初始化结构体详解 242 23.4　SPI——读写串行Flash实验 243 23.4.1　硬件设计 243 23.4.2　软件设计 244 23.4.3　下载验证 264 第24章串行Flash文件系统FatFs 265 24.1　文件系统 265 24.2　FatFs文件系统简介 266 24.2.1　FatFs的目录结构 266 24.2.2　FatFs帮助文档 266 24.2.3　FatFs源码 267 24.3　FatFs文件系统移植实验 268 24.3.1　FatFs程序结构图 268 24.3.2　硬件设计 269 24.3.3　FatFs移植步骤 269 24.3.4　FatFs底层设备驱动函数 271 24.3.5　FatFs功能配置 276 24.3.6　FatFs功能测试 277 24.3.7　下载验证 280 24.4　FatFs功能使用实验 281 24.4.1　硬件设计 281 24.4.2　软件设计 281 24.4.3　下载验证 286 第25章FMC——扩展外部SDRAM 287 25.1　SDRAM控制原理 287 25.1.1　SDRAM信号线 288 25.1.2　控制逻辑 289 25.1.3　地址控制 289 25.1.4　SDRAM的存储阵列 289 25.1.5　数据输入输出 289 25.1.6　SDRAM的命令 290 25.1.7　SDRAM的初始化流程 295 25.1.8　SDRAM的读写流程 296 25.2　FMC简介 297 25.3　FMC框图剖析 298 25.4　FMC的地址映射 300 25.5　SDRAM时序结构体 302 25.6　SDRAM初始化结构体 303 25.7　SDRAM命令结构体 304 25.8　FMC——扩展外部SDRAM实验 305 25.8.1　硬件设计 305 25.8.2　软件设计 305 25.8.3　下载验证 316 第26章LTDC/DMA2D——液晶显示 317 26.1　显示器简介 317 26.1.1　液晶显示器 317 26.1.2　LED和OLED显示器 318 26.1.3　显示器的基本参数 319 26.2　液晶屏控制原理 319 26.2.1　液晶面板的控制信号 320 26.2.2　液晶数据传输时序 321 26.2.3　显存 323 26.3　LTDC液晶控制器简介 323 26.3.1　图像数据混合 323 26.3.2　LTDC结构框图剖析 324 26.4　DMA2D图形加速器简介 327 26.5　LTDC初始化结构体 329 26.6　LTDC层级初始化结构体 331 26.7　DMA2D初始化结构体 334 26.8　LTDC/DMA2D——液晶显示实验 336 26.8.1　硬件设计 336 26.8.2　软件设计 338 26.8.3　下载验证 358 第27章LTDC——液晶显示中英文 359 27.1　字符编码 359 27.1.1　ASCII编码 359 27.1.2　中文编码 362 27.1.3　Unicode字符集和编码 365 27.1.4　UTF-32 365 27.1.5　UTF-16 365 27.1.6　UTF-8 366 27.1.7　BOM 367 27.2　字模简介 367 27.2.1　字模的构成 368 27.2.2　字模显示原理 368 27.2.3　如何制作字模 370 27.2.4　字模寻址公式 371 27.2.5　存储字模文件 372 27.3　LTDC——各种模式的液晶显示字符实验 372 27.3.1　硬件设计 373 27.3.2　显示ASCII编码的字符 373 27.3.3　显示GB2312编码的字符 382 27.3.4　显示任意大小的字符 391 27.3.5　下载验证 398 第28章电容触摸屏——触摸画板 399 28.1　触摸屏简介 399 28.1.1　电阻触摸屏检测原理 399 28.1.2　电容触摸屏检测原理 401 28.2　电容触摸屏控制芯片 402 28.2.1　GT9157芯片的引脚 403 28.2.2　上电时序与I2C设备地址 404 28.2.3　寄存器配置 404 28.2.4　读取坐标信息 406 28.3　电容触摸屏——触摸画板实验 408 28.3.1　硬件设计 408 28.3.2　软件设计 409 28.3.3　下载验证 430 第29章ADC——电压采集 431 29.1　ADC简介 431 29.2　ADC功能框图剖析 431 29.2.1　ADC功能 431 29.2.2　电压转换 437 29.3　ADC初始化结构体详解 437 29.4　独立模式单通道采集实验 438 29.4.1　硬件设计 439 29.4.2　软件设计 439 29.4.3　下载验证 443 29.5　独立模式多通道采集实验 443 29.5.1　硬件设计 443 29.5.2　软件设计 443 29.5.3　下载验证 449 29.6　三重ADC交替模式采集实验 449 29.6.1　硬件设计 449 29.6.2　软件设计 450 29.6.3　下载验证 455 第30章TIM——基本定时器 456 30.1　TIM简介 456 30.2　基本定时器 456 30.3　基本定时器功能框图 458 30.4　定时器初始化结构体详解 460 30.5　基本定时器定时实验 461 30.5.1　硬件设计 461 30.5.2　软件设计 461 30.5.3　下载验证 464 第31章TIM——高级定时器 465 31.1　高级控制定时器 465 31.2　高级控制定时器功能框图 466 31.3　输入捕获应用 476 31.3.1　测量脉宽或者频率 476 31.3.2　PWM输入模式 477 31.4　输出比较应用 478 31.5　定时器初始化结构体详解 480 31.6　PWM互补输出实验 483 31.6.1　硬件设计 484 31.6.2　软件设计 484 31.6.3　下载验证 488 31.7　PWM输入捕获实验 489 31.7.1　硬件设计 489 31.7.2　软件设计 489 31.7.3　下载验证 494 第32章TIM——电容按键检测 495 32.1　电容按键原理 495 32.2　电容按键检测实验 496 32.2.1　硬件设计 497 32.2.2　软件设计 497 32.2.3　下载验证 504 第33章SDIO——SD卡读写测试 505 33.1　SDIO简介 505 33.2　SD卡物理结构 506 33.3　SDIO总线 507 33.3.1　总线拓扑 507 33.3.2　总线协议 508 33.3.3　命令 510 33.3.4　响应 512 33.4　SD卡的操作模式及切换 514 33.4.1　SD卡的操作模式 514 33.4.2　卡识别模式 514 33.4.3　数据传输模式 516 33.5　STM32的SDIO功能框图 516 33.6　SDIO初始化结构体 521 33.7　SDIO命令初始化结构体 522 33.8　SDIO数据初始化结构体 523 33.9　SD卡读写测试实验 523 33.9.1　硬件设计 524 33.9.2　软件设计 524 33.9.3　下载验证 549 第34章基于SD卡的FatFs文件系统 550 34.1　FatFs移植步骤 550 34.2　FatFs接口函数 552 34.3　FatFs功能测试 557 第35章I2S——音频播放与录音输入 561 35.1　I2S简介 561 35.1.1　数字音频技术 561 35.1.2　I2S总线接口 562 35.1.3　音频数据传输协议标准 562 35.2　I2S功能框图 565 35.3　WM8978音频编译码器 567 35.4　WAV格式文件 569 35.4.1　RIFF文件规范 570 35.4.2　WAV文件 570 35.4.3　WAV文件实例分析 571 35.5　I2S初始化结构体详解 571 35.6　录音与回放实验 572 35.6.1　硬件设计 573 35.6.2　软件设计 573 35.6.3　下载验证 601 35.7　MP3播放器 601 35.7.1　MP3文件结构 602 35.7.2　MP3解码库 605 35.7.3　Helix解码库移植 606 35.7.4　MP3播放器功能实现 606 35.7.5　下载验证 614 第36章ETH——LwIP以太网通信 615 36.1　互联网模型 615 36.2　以太网 616 36.2.1　PHY层 616 36.2.2　MAC子层 617 36.3　TCP/IP协议栈 618 36.3.1　需要协议栈的原因 619 36.3.2　各网络层的功能 619 36.4　以太网外设 620 36.4.1　SMI接口 621 36.4.2　MII和RMII接口 623 36.4.3　MAC数据包发送和接收 624 36.4.4　MAC过滤 626 36.5　PHY：LAN8720A 626 36.6　LwIP：轻型TCP/IP协议栈 629 36.7　ETH初始化结构体详解 629 36.8　以太网通信实验：无操作系统LwIP移植 635 36.8.1　硬件设计 635 36.8.2　移植步骤 635 36.8.3　下载验证 661 36.9　基于μCOS-III移植LwIP实验 663 第37章CAN——通信实验 680 37.1　CAN协议简介 680 37.1.1　CAN物理层 680 37.1.2　协议层 684 37.2　STM32的CAN外设简介 690 37.3　CAN初始化结构体 698 37.4　CAN发送及接收结构体 700 37.5　CAN筛选器结构体 701 37.6　CAN——双机通信实验 703 37.6.1　硬件设计 703 37.6.2　软件设计 704 37.6.3　下载验证 713 第38章RS-485通信实验 714 38.1　RS-485通信协议简介 714 38.2　RS-485——双机通信实验 715 38.2.1　硬件设计 715 38.2.2　软件设计 716 38.2.3　下载验证 723 第39章电源管理——实现低功耗 724 39.1　STM32的电源管理简介 724 39.1.1　电源监控器 724 39.1.2　STM32的电源系统 726 39.1.3　STM32的功耗模式 727 39.2　电源管理相关的库函数及命令 729 39.2.1　配置PVD监控功能 729 39.2.2　WFI与WFE命令 729 39.2.3　进入停止模式 730 39.2.4　进入待机模式 731 39.3　PWR——睡眠模式实验 732 39.3.1　硬件设计 732 39.3.2　软件设计 732 39.3.3　下载验证 735 39.4　PWR——停止模式实验 735 39.4.1　硬件设计 735 39.4.2　软件设计 735 39.4.3　下载验证 739 39.5　PWR——待机模式实验 739 39.5.1　硬件设计 740 39.5.2　软件设计 740 39.5.3　下载验证 743 39.6　PWR——PVD电源监控实验 743 39.6.1　硬件设计 743 39.6.2　软件设计 745 39.6.3　下载验证 747 第40章RTC——实时时钟 748 40.1　RTC简介 748 40.2　RTC功能框图解析 748 40.3　RTC初始化结构体讲解 751 40.4　RTC时间结构体讲解 752 40.5　RTC日期结构体讲解 753 40.6　RTC闹钟结构体讲解 753 40.7　RTC—日历实验 754 40.7.1　硬件设计 754 40.7.2　软件设计 754 40.7.3　下载验证 760 40.8　RTC—闹钟实验 760 40.8.1　硬件设计 760 40.8.2　软件设计 760 40.8.3　下载验证 765 第41章DCMI——OV5640摄像头 766 41.1　摄像头简介 766 41.1.1　数字摄像头与模拟摄像头的区别 766 41.1.2　CCD与CMOS的区别 767 41.2　OV5640摄像头 767 41.2.1　OV5640传感器简介 769 41.2.2　OV5640引脚及功能框图 769 41.2.3　SCCB时序 771 41.2.4　OV5640的寄存器 772 41.2.5　像素数据输出时序 773 41.3　STM32的DCMI接口简介 773 41.3.1　DCMI整体框图 774 41.3.2　DCMI接口内部结构 775 41.3.3　同步方式 775 41.3.4　捕获模式及捕获率 776 41.4　DCMI初始化结构体 776 41.5　DCMI——OV5640摄像头实验 777 41.5.1　硬件设计 777 41.5.2　软件设计 779 41.5.3　下载验证 797 第42章MDK的编译过程及文件类型全解 798 42.1　编译过程 798 42.1.1　编译过程简介 798 42.1.2　具体工程中的编译过程 799 42.2　程序的组成、存储与运行 800 42.2.1　CODE、RO、RW、ZI Data域及堆栈空间 800 42.2.2　程序的存储与运行 801 42.3　编译工具链 802 42.3.1　设置环境变量 803 42.3.2　armcc、armasm及armlink 804 42.3.3　armar、fromelf及用户指令 807 42.4　MDK工程的文件类型 808 42.4.1　uvprojx、uvoptx、uvguix及ini工程文件 809 42.4.2　源文件 811 42.4.3　Output目录下生成的文件 811 42.4.4　Listing目录下的文件 831 42.4.5　sct分散加载文件的格式与应用 837 42.5　实验：自动分配变量到外部SDRAM空间 846 42.5.1　硬件设计 846 42.5.2　软件设计 847 42.5.3　下载验证 853 42.6　实验：优先使用内部SRAM并把堆区分配到SDRAM空间 853 42.6.1　硬件设计 854 42.6.2　软件设计 854 42.6.3　下载验证 864 第43章在SRAM中调试代码 865 43.1　在RAM中调试代码 865 43.2　STM32的启动方式 865 43.3　内部Flash的启动过程 867 43.4　实验：在内部SRAM中调试代码 869 43.4.1　硬件设计 869 43.4.2　软件设计 870 43.4.3　下载验证 877 第44章读写内部Flash 878 44.1　STM32的内部Flash简介 878 44.2　对内部Flash的写入过程 881 44.3　查看工程的空间分布 882 44.4　操作内部Flash的库函数 884 44.5　实验：读写内部Flash 887 44.5.1　硬件设计 887 44.5.2　软件设计 887 44.5.3　下载验证 893 第45章设置Flash的读写保护及解除 894 45.1　选项字节与读写保护 894 45.1.1　选项字节的内容 894 45.1.2　RDP读保护级别 896 45.1.3　PCROP代码读出保护 898 45.2　修改选项字节的过程 898 45.3　操作选项字节的库函数 899 45.4　实验：设置读写保护及解除 901 45.4.1　硬件设计 902 45.4.2　软件设计 902 45.4.3　下载验证 908

《嵌入式系统软硬件协同设计与应用开发》 引言 在当今数字化浪潮汹涌的时代，嵌入式系统已成为驱动现代科技进步的基石。从智能家居的便捷操控，到工业自动化的高效运作，再到航空航天的精密测控，无处不闪耀着嵌入式技术的智慧之光。然而，随着应用需求的日益复杂化和对系统性能的不断提升，单纯的软件或硬件开发已难以满足挑战。嵌入式系统软硬件协同设计，作为一种集成化、系统化的开发范式，正成为引领行业发展的重要方向。它强调在系统设计的早期阶段，软件与硬件就应紧密配合，相互促进，以实现整体最优化的性能、成本和功耗。 本书正是基于这一理念，旨在为读者提供一个全面、深入的嵌入式系统软硬件协同设计与应用开发学习平台。我们不拘泥于某一特定微控制器平台，而是从更广泛、更通用的角度出发，深入剖析嵌入式系统设计中的核心原理、关键技术和实战经验。通过本书的学习，读者将能够掌握如何从系统需求分析出发，进行软硬件架构的合理划分，如何高效地进行软硬件接口定义与协同开发，以及如何针对具体应用场景，进行系统性能的优化与可靠性保障。 内容概要 本书内容丰富，结构严谨，力求涵盖嵌入式系统软硬件协同设计的各个关键环节，并辅以丰富的实例说明，帮助读者将理论知识转化为实践能力。 第一部分：嵌入式系统设计基础与架构 第一章：嵌入式系统概述与发展趋势 深入解读嵌入式系统的定义、特点、组成部分，以及其在各行各业的应用现状。 探讨当前嵌入式系统技术的发展趋势，包括物联网（IoT）、人工智能（AI）、实时操作系统（RTOS）、低功耗设计、安全性等，为读者建立宏观认知。 分析软硬件协同设计在应对复杂嵌入式系统挑战中的重要性。 第二章：嵌入式系统硬件选型与设计原则 详细介绍微处理器/微控制器（MCU）的架构、指令集、外设接口等关键特性，以及如何根据应用需求进行合理选型。 讲解嵌入式系统常用硬件模块的设计，包括电源管理、时钟系统、存储器接口、通信接口（UART, SPI, I2C, USB, Ethernet等）的原理与实现。 阐述硬件设计中的关键考虑因素，如信号完整性、电磁兼容性（EMC）、功耗优化、成本控制等。 介绍FPGA（Field-Programmable Gate Array）在嵌入式系统中的应用，以及其与MCU协同工作的优势。 第三章：嵌入式系统软件开发流程与模型 梳理典型的嵌入式软件开发流程，从需求分析、架构设计、编码实现、测试调试到部署维护。 深入讲解嵌入式软件架构设计模式，包括裸机开发、RTOS应用、Linux应用等，分析各自的优劣与适用场景。 介绍嵌入式开发中常用的编程语言（C/C++）、工具链（编译器、调试器）以及版本控制系统。 探讨嵌入式软件的模块化设计、驱动程序开发、中间件应用等关键技术。 第二部分：软硬件接口定义与协同开发 第四章：软硬件接口规范与定义 强调软硬件接口定义在协同设计中的核心地位，讲解如何制定清晰、规范的接口协议。 详细介绍不同类型接口的定义方法，包括寄存器级接口、函数级接口、数据结构定义、消息格式等。 讨论接口版本管理、向前兼容性与向后兼容性的重要性。 通过实例演示，说明接口定义对后续软硬件开发效率的影响。 第五章：驱动程序开发与硬件抽象层（HAL） 深入讲解驱动程序在连接硬件与上层软件之间的桥梁作用。 剖析驱动程序的设计原理，包括中断处理、DMA（Direct Memory Access）使用、低功耗模式下的驱动管理。 详细阐述硬件抽象层（HAL）的概念、作用及其设计方法。HAL如何屏蔽底层硬件差异，提高软件的可移植性。 通过实际驱动程序编写示例，展示如何实现对常见硬件外设（如GPIO, Timer, ADC, DAC, SPI, I2C, UART）的控制。 第六章：实时操作系统（RTOS）在协同设计中的应用 深入介绍RTOS的核心概念，包括任务管理、调度策略、进程间通信（IPC）、同步机制（信号量、互斥锁）、中断服务例程（ISR）与任务的交互。 分析RTOS如何有效地管理系统资源，提高系统的实时性和并发性。 讲解如何在RTOS环境下进行软硬件协同开发，如利用RTOS的任务机制调用硬件驱动，实现并发任务的协调与同步。 探讨RTOS在功耗管理、中断响应优化等方面的作用。 第三部分：嵌入式系统应用开发实践 第七章：传感器数据采集与处理 讲解各类常用嵌入式传感器（如温度、湿度、光照、加速度、陀螺仪、GPS等）的工作原理。 介绍如何通过硬件接口（ADC, I2C, SPI）连接传感器，并编写相应的驱动程序。 演示如何使用RTOS或裸机方式，对传感器采集到的数据进行预处理、滤波、校准和格式化。 分析数据采集的实时性要求以及如何进行系统优化。 第八章：通信协议实现与网络通信 系统介绍嵌入式系统常用的通信协议，包括RS485, CAN, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, LoRa等。 深入讲解TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用，包括Socket编程、HTTP、MQTT等应用层协议。 演示如何在微控制器上实现网络通信功能，并构建简单的网络应用（如远程控制、数据上传）。 探讨低功耗通信技术在物联网设备中的应用。 第九章：嵌入式系统人机交互（HMI）设计 讲解嵌入式系统人机交互的重要性，包括用户界面（UI）设计原则和用户体验（UX）优化。 介绍常用的HMI实现方式，如字符显示、图形显示（LCD, OLED）、触摸屏控制。 演示如何与显示控制器、触摸屏控制器进行接口设计和驱动开发。 探讨如何利用GUI库或框架，快速构建美观且易于操作的用户界面。 第十章：嵌入式系统安全设计与防护 分析嵌入式系统面临的安全威胁，包括数据泄露、恶意攻击、物理篡改等。 介绍常见的嵌入式安全技术，如加密解密、安全认证、访问控制、安全存储。 探讨固件安全更新机制（OTA）的实现。 强调在软硬件协同设计过程中，如何从设计源头融入安全考虑。 第十一章：嵌入式系统性能优化与功耗管理 深入讲解影响嵌入式系统性能的关键因素，包括CPU效率、内存访问、外设吞吐量、代码执行效率。 介绍常用的性能分析与优化工具，如示波器、逻辑分析仪、性能剖析器。 探讨实时性优化、中断延迟优化、DMA效率提升等技术。 详细阐述嵌入式系统功耗管理的策略，包括低功耗模式、动态电压频率调整（DVFS）、功耗感知型软件设计。 第四部分：项目实践与案例分析 第十二章：综合项目案例开发 选取具有代表性的嵌入式应用场景，如智能家居网关、工业数据采集终端、便携式医疗设备等。 从需求分析开始，进行完整的软硬件协同设计。 详细展示各模块的软硬件接口定义、驱动程序开发、RTOS应用、通信实现、HMI设计等过程。 重点突出软硬件协同开发过程中遇到的问题及解决方案。 第十三章：嵌入式系统调试与测试 系统介绍嵌入式系统调试的常用方法与技巧，包括硬件调试（JTAG/SWD）、软件调试（断点、单步、查看内存）、日志输出。 讲解单元测试、集成测试、系统测试在嵌入式开发中的重要性。 介绍测试自动化工具的应用。 结语 《嵌入式系统软硬件协同设计与应用开发》旨在成为读者在嵌入式系统开发领域一本不可或缺的参考手册。我们希望通过本书的学习，读者能够建立起系统化的开发思维，掌握扎实的理论知识，并具备将复杂系统从概念转化为实际产品的能力。软硬件协同设计不仅是一种技术手段，更是一种工程哲学，它要求开发者具备全局视野和跨学科的整合能力。我们相信，在深入理解并掌握了本书所介绍的内容后，您将能够更自信、更高效地应对各种嵌入式系统挑战，为推动科技进步贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它的内容非常扎实，而且很有深度。作者在介绍STM32F4的各个外设时，并没有仅仅停留在API的罗列，而是深入到寄存器层面，详细解释了每个寄存器位的功能以及它们是如何影响外设的行为的。这一点对于我这种想要彻底理解硬件底层原理的读者来说，实在是太宝贵了。书中关于时钟系统、中断向量表、DMA的讲解尤其清晰，让我对STM32F4的运行机制有了更宏观的认识。我特别喜欢它在讲解GPIO时，不仅演示了如何配置输入输出，还深入分析了上拉、下拉、开漏等模式的实际应用场景。此外，书中关于RTC（实时时钟）和看门狗的章节也写得相当到位，这些都是在实际项目中非常常用的功能，能有详细的讲解和示例，大大降低了我的学习门槛。总的来说，这本书给我了一种“授人以渔”的感觉，它教会了我如何去理解和分析问题，而不是简单地教我如何使用某个函数。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的内容对我来说，既熟悉又陌生。熟悉是因为我之前也接触过一些STM32F4相关的技术资料，但陌生则是因为这本书在一些关键点的讲解上，远超出了我之前的认知。我尤其对书中关于FreeRTOS的应用讲解印象深刻。作者没有仅仅停留在FreeRTOS的基本概念上，而是深入探讨了任务创建、优先级调度、信号量、消息队列等核心机制，并且通过具体的项目案例，展示了如何在复杂系统中有效利用FreeRTOS来管理多任务。我尝试着去理解书中关于堆栈溢出排查和内存管理的部分，感觉非常实用。另外，书中对于STM32F4的ADC和DAC的深入剖析，以及如何通过代码优化来提升采样精度和转换速度，也让我受益匪浅。这本书更像是一本“内功心法”的秘籍，教会我如何从更深层次去理解和驾驭STM32F4，而不仅仅是学习几个API。

评分☆☆☆☆☆

这本书我才刚入手，还没来得及深入研究，但光从目录和前几章的浏览来看，我对它的期望值非常高。首先，我之前接触过一些嵌入式开发的书籍，但往往要么过于理论化，要么例子不够贴合实际。而这本书的标题——“实战指南”，就让我看到了希望。它明确地指向了动手实践，这对于想快速掌握STM32F4开发的人来说太重要了。我尤其关注它在“计算机与互联网”这个部分的内容，因为现在的嵌入式系统越来越趋向于联网，如果这本书能提供一些关于网络通信协议、嵌入式Web服务器或者MQTT等物联网通信技术的讲解，那绝对是锦上添花了。我非常期待它能详细讲解如何配置STM32F4的网络接口，如何实现与PC之间的文件传输，甚至是如何搭建一个简单的Web界面来远程控制设备。希望它能避开那些泛泛而谈的理论，多一些可以直接复制粘贴到开发板上的代码示例，并对代码的每一个细节都进行深入的剖析，这样我才能真正理解其中的原理，并在自己的项目中灵活运用。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书之后，我最直观的感受就是它的厚重感，这似乎预示着内容的丰富程度。我最期待的还是书中关于“计算机与互联网”部分的阐述。我目前的项目需要将STM32F4设备接入到现有的局域网中，并能通过Web界面进行监控和控制。所以，我对书中关于TCP/IP协议栈的移植和配置，LwIP的详细讲解，以及如何利用STM32CubeMX生成网络相关的初始化代码非常感兴趣。如果书中能提供一些如何实现HTTP服务器，处理GET/POST请求的示例，甚至是如何集成MQTT客户端，与云平台进行通信的教程，那对我的项目将是巨大的帮助。我希望它能像一个经验丰富的导师一样，一步步引导我完成网络通信的搭建，并解决开发过程中可能遇到的各种疑难杂症。毕竟，在实际项目中，网络部分的调试往往是最耗时的。

评分☆☆☆☆☆

对于这本书，我只能说它是一本非常“硬核”的学习资料。作者在编写过程中，显然投入了大量的精力去打磨每一个细节。我之前对STM32F4的一些概念，比如ADC的采样率、DAC的输出精度、SPI和I2C的总线协议细节等，一直有些模糊。但通过阅读这本书，这些概念都变得清晰起来。我尤其欣赏它在讲解定时器时，不仅提到了PWM输出，还详细阐述了输入捕获、编码器接口等高级功能，并且给出了实际的应用案例，比如如何利用定时器实现精确延时或者测量脉冲宽度。书中对DMA的讲解也堪称典范，清晰地解释了DMA传输的原理、通道配置以及如何避免数据冲突。我尝试着按照书中的步骤，利用DMA实现ADC数据的快速采集，效果非常显著，数据传输的效率得到了极大的提升。这本书确实需要静下心来仔细阅读和实践，但一旦掌握，受益匪浅。