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| 編輯推薦： |
秉承在新工科背景下，相关专业发展必须加强实训的理念，同时吸取了工程化教学思想，因此与同类书籍相比具有如下特点：
（1）《STM32嵌入式原理及应用》实现理论与实践相结合，在讲述理论基础上，完成项目实践操作，在实践过程中赋予相关理论知识更应有利于学习者对嵌入式各个方面技术的理解，每一个项目实践可独立完成，又相互联系，为了培养学生高阶性、创新性，又增加拓展训练项目，学习者可以对其中的知识和实践进一步深入和延伸。
（2）内容层次清晰，由简单的复杂，层次分明，逐渐递进。
（3）启发拓展思考。本书提供了完整的代码，用于加深对理论知识的理解，同时也编写了大量的实践拓展训练，增加学习者的兴趣，引导学习者进一步思考和设计扩展应用，完成创新实验设计。
(4)增加了课程思政育人。在理论知识、实践应用的同时注重育人功能，围绕科技创新、工匠精神、职业精神、敬业精神、安全意识、团队合作意识、集体意识等进行。
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| 內容簡介： |
《STM32嵌入式原理及应用》是根据?一流本科课程建设的指导思想，按照高等院校“嵌入式原理及应用”课程教学大纲编写而成。全书共11章，内容包括STM32微控制器、STM32硬件开发平台、开发环境搭建与工程模板创建、STM32 GPIO原理与项目实践、STM32中断系统原理与项目实践、STM32定时器原理与项目实践、STM32串口通信原理与项目实践、STM32 IIC原理与项目实践、STM32 DMA原理与项目实践、STM32 ADC原理与项目实践，以及综合应用。
《STM32嵌入式原理及应用》适合作为高等院校计算机、自动化、电子信息、通信工程、物联网工程等专业高年级本科生或研究生“嵌入式原理与应用”课程的教材，也可供从事嵌入式开发的工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第1章STM32微控制器1
1.1STM32微控制器3
1.1.1CortexM3的MCU3
1.1.2CortexM3的主要优势3
1.1.3CortexM3系列4
1.2STM32系统架构及命名规则5
1.2.1STM32系统架构5
1.2.2STM32命名规则6
1.3STM32的应用领域8
练习与拓展9
第2章STM32硬件开发平台11
2.1STM32F103最小系统板13
2.2I/O扩展模块18
练习与拓展21
第3章开发环境搭建与工程模板创建23
3.1STM32固件库概述25
3.2MDK软件及支持包安装28
3.2.1MDK软件安装28
3.2.2支持包安装31
3.3CH340驱动安装33
3.4程序下载方法1: ISP串口程序下载34
3.4.1ISP串口程序下载硬件连接34
3.4.2下载工具FlyMcu配置35
3.5程序下载方法2: STLINK程序下载37
3.5.1STLINK V2的硬件连接38
3.5.2STLINK驱动的安装38STM32嵌入式原理及应用——基于STM32F103微控制器的进阶式项目实战3.5.3STLINK固件升级39
3.5.4MDK软件上配置STLINK40
3.6基础项目实践44
3.6.1项目1: 新建基于库函数的MDK5模板44
3.6.2项目考核评价表65
练习与拓展66
第4章STM32 GPIO原理与项目实践69
4.1GPIO概述71
4.2GPIO工作模式与输出速度71
4.2.1GPIO工作模式71
4.2.2GPIO输出速度76
4.3STM32时钟系统77
4.3.1时钟源77
4.3.2外设及系统时钟77
4.3.3APB2外设时钟使能寄存器（RCC_APB2ENR）79
4.4STM32 GPIO相关配置寄存器80
4.5端口复用和重映射86
4.5.1端口复用功能86
4.5.2端口重映射87
4.6位操作88
4.6.1位操作基本原理88
4.6.2位带操作定义90
4.7GPIO相关的库函数91
4.8基本项目实践95
4.8.1项目2: 基于库函数操作的I/O口输出控制LED灯闪烁95
4.8.2项目3: 基于寄存器的I/O口输出控制LED灯闪烁106
4.8.3项目4: 基于位操作的I/O口输出控制LED灯闪烁112
4.8.4项目考核评价表115
4.9拓展项目实践116
4.9.1项目5: I/O口输出控制LED流水灯116
4.9.2项目6: I/O口输出控制蜂鸣器和LED亮灭120
4.9.3项目7: 单按键控制LED灯和蜂鸣器123
4.9.4项目8: I/O口输入/输出综合项目127
4.9.5项目9: 数码管显示独立式按键值134
4.9.6项目10: 数码管显示矩阵式键盘按键值140
练习与拓展147
第5章STM32中断系统原理与项目实践151
5.1中断概述153
5.1.1中断的概念153
5.1.2NVIC介绍153
5.2NVIC嵌套向量中断控制器153
5.2.1STM32F103中断向量表153
5.2.2NVIC中断优先级分组156
5.2.3中断优先级分组函数157
5.2.4抢占优先级和响应优先级158
5.2.5中断设置相关寄存器158
5.2.6中断优先级设置步骤160
5.3外部中断/事件控制器160
5.3.1外部中断/事件控制器结构161
5.3.2外部中断/事件输入线162
5.4STM32中断相关库函数164
5.4.1NVIC相关库函数164
5.4.2EXTI相关库函数169
5.4.3EXTI中断线GPIO引脚映射库函数172
5.5基本项目实践172
5.5.1外部中断的一般配置步骤172
5.5.2项目11: 按键中断控制流水灯和蜂鸣器172
5.5.3项目考核评价表180
5.6拓展项目实践180
5.6.1项目12: 三路抢答器180
5.6.2项目13: 七路医院输液呼叫器186
练习与拓展194
第6章STM32定时器原理与项目实践197
6.1STM32F103定时器概述199
6.2基本定时器200
6.2.1基本定时器结构200
6.2.2基本定时器的计数模式203
6.3通用定时器203
6.3.1通用定时器结构203
6.3.2通用定时器的计数模式209
6.3.3通用定时器主要寄存器210
6.4定时器相关库函数214
6.5基本项目实践218
6.5.1项目14: 定时器中断控制LED闪烁218
6.5.2项目15: 输入信号脉冲宽度测量221
6.5.3项目16: PWM控制LED实现呼吸灯225
6.5.4项目考核评价表230
6.6拓展项目实践230
项目17: 城市交通灯230
练习与拓展237
第7章STM32串口通信原理与项目实践239
7.1串口通信概述241
7.2STM32 USART工作原理242
7.2.1数据帧格式243
7.2.2波特率243
7.2.3数据收/发过程244
7.2.4USART内部结构245
7.2.5数据传输状态获取方式245
7.2.6USART硬件连接246
7.2.7USART寄存器介绍247
7.3USART的相关库函数252
7.4基本项目实践253
7.4.1项目18: 串口控制LED灯亮灭253
7.4.2项目考核评价表261
7.5拓展项目实践261
项目19: 手机——蓝牙——STM32控制家庭照明灯261
练习与拓展269
第8章STM32 IIC原理与项目实践270
8.1IIC概述 273
8.2IIC基本原理273
8.2.1IIC总线结构273
8.2.2IIC总线协议273
8.2.3IIC的寻址与读写过程275
8.3STM32的IIC特点及内部结构277
8.3.1STM32的IIC主要特点277
8.3.2STM32的IIC内部结构278
8.4OLED显示屏279
8.4.1OLED简介279
8.4.20.96英寸OLED IIC显示屏模块280
8.4.3STM32与0.96英寸OLED IIC接口连接280
8.5STM32F103的IIC相关库函数281
8.6基本项目实践284
8.6.1项目20: STM32控制IIC OLED屏显示“我爱中国”284
8.6.2项目考核评价表290
8.7拓展项目实践290
项目21: STM32温湿度检测及控制器290
练习与拓展296
第9章STM32 DMA原理与项目实践299
9.1DMA概述301
9.2STM32F103 DMA的工作原理302
9.2.1DMA的基本结构302
9.2.2DMA功能模块介绍303
9.2.3DMA数据搬移过程304
9.2.4DMA请求映射307
9.2.5DMA主要寄存器介绍309
9.3DMA的相关库函数313
9.4基本项目实践317
9.4.1项目22: DMA实现存储器内部数据转运317
9.4.2项目考核评价表323
9.5拓展项目实践324
项目23: 存储器到外设数据搬移进度监测324
练习与拓展332
第10章STM32 ADC原理与项目实践333
10.1STM32的ADC概述335
10.2STM32的ADC工作原理336
10.2.1STM32F103的ADC主要特征336
10.2.2STM32的ADC内部结构336
10.2.3ADC校准343
10.2.4ADC转换模式343
10.2.5ADC外部触发转换344
10.3STM32的ADC相关库函数345
10.4基本项目实践353
10.4.1ADC1的通道1进行单次转换步骤353
10.4.2项目24: 直流数字电压表353
10.4.3项目考核评价表357
10.5拓展项目实践358
10.5.1项目25: 光敏电阻的照明灯控制系统358
10.5.2项目26: MQ3酒精传感器检测及显示363
练习与拓展368
第11章综合应用371
11.1项目27: 超声波传感器测距仪371
11.2项目28: STM32校园上课铃响系统374
11.3项目29: 土壤湿度传感器检测及显示376
11.4项目30: STM32室内环境检测与控制系统379
参考文献384
附录A大容量STM32F103xx产品系列引脚定义表385
附录BMDK下C语言基础392
B.1位操作392
B.2define宏定义393
B.3ifdef条件编译393
B.4extern变量声明394
B.5typedef类型别名395
B.6结构体395
B.7static关键字396
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| 內容試閱：
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要完成全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标，以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的中心任务，高等院校需要培养更多的基础理论扎实和专业技能过硬的高素质人才。按照目标要求和学生的成长需求，编者精心设计课程内容，合理安排知识点和技能点，重视研习，以项目为载体，教研一体，突出实践能力，培养学生项目开发能力和解决综合工程问题能力。重点突出“榜样故事 “三基”论述 基本项目实践 拓展项目实践 项目考核”五位一体，实现“价值塑造、能力培养、知识传授”的融合达成，核心特色有以下五个方面。
1. 榜样故事
全面实施素质教育是贯彻党的教育方针的根本要求，工科专业需要把价值塑造、能力培养、知识传授作为教学目标。本书通过介绍榜样人物的先进事迹，结合书中的知识点和技能点，设计适当的教学设计与教学方法，将榜样故事有机融入课堂教学，激发学生树立新时代中国特色社会主义道路的自信和提振行业发展的信心，勉励青年学子“生逢盛世当不负盛世”，生逢中华民族发展的最好时期，拥有更充分的发展条件、更多人生出彩的机会、更全面的保障支持、更广阔的成长空间，正迎来建功立业的难得人生机遇，要主动学理论、学科学、学技能，勇于探索，勇于创新，不断提升思想素养、身体素质、精神品格，努力成长为堪当民族复兴重任的时代新人。
2. “三基”论述
为培养学生对接岗位和工作实务的能力，合理增加本书深度、难度和挑战度，及时将新技术、新成果、新经验、新变化引入，以项目化教学内容调整突显职业能力、工程能力、创新能力的培养。在编写过程中，编者认真总结多年的科研和教学经验，博采众长，汲取精华，围绕基本概念、基本原理、基本分析方法的“三基”论述，每章配有练习题和思维导图，帮助学生打好理论知识基础。
3. 基本项目实践
以基本项目为载体，知识与能力并重，设计多课程深度融合多元化的项目案例。尽量挑选源于实际应用的工程项目，使项目具有典型性和针对性，同时在内容上将知识点融入项目中，增强了操作性和可读性。在核心知识点引导下，夯实理论与实践基础，通过9个基本项目训练，从硬件结构、软件应用到硬软件相结合，提升到工程项目应用，层层递进，培养学生项目开发基本能力和团队合作能力。采用“教（引导教学）、学（合作探究）、做（项目驱动）、思（能力提升）、考（过程考核）”的教学方法，既能帮助学生掌握好“三基”，又能启发学生思考，培养工程项目开发能力。
4. 拓展项目实践
拓展项目的综合性和交叉性很强，内容涉及学科的各个领域，也涉及技术前沿知识，并能够培养学生的学习兴趣和创新意识。经过基本项目训练，使学生掌握项目开发的基本能力，紧接着通过17个拓展项目和4个综合应用项目训练，软硬结合、具体实现，培养学生实践能力和解决工程应用问题的综合能力。通过拓展项目实践训练，学生的理论与实践水平进一步提升，创新能力、解决复杂工程问题能力进一步加强，让“零基础”的“生手”变成“熟手”再变成实战“高手”，为培养学生解决复杂工程问题的能力提供了新途径，为人才培养提供了新思路。
5. 项目考核
实施能力指标化考核，重点考核学生的学习能力和高级思维。从知识与能力、工作与事业准备、个人发展、项目完成与展示汇报和高级思维能力5个维度20个观察点全面评价学生的综合能力，进一步调动学生创新能力和高级思维能力。项目成绩=知识与能力×20% 工作与事业准备×20% 个人发展×10% 项目完成与展示汇报×50% 高级思维能力（加分项，满分10分），项目考核评价表如表0所示。STM32嵌入式原理及应用——基于STM32F103微控制器的进阶式项目实战续表表0项目考核评价表内容目标标准方式权重得分知识与能力工作与事业准备个人发展项目完成与展示汇报基础知识掌握程度（5分）知识迁移情况（5分）知识应变情况（5分）使用工具情况（5分）出勤、诚信情况（4分）小组团队合作情况（4分）学习、工作的态度与能力（3分）严谨、细致、敬业（4分）质量、安全、工期与成本（3分）关注工作影响（2分）时间管理情况（2分）提升自控力情况（2分）书面表达情况（2分）口头沟通情况（2分）自学能力情况（2分）项目完成与展示汇报情况（50分）100分以100分为基础，按照这4项的权重值给分20%20%10%50%高级思维能力创造性思维评判性思维逻辑性思维工程性思维10分教师以10分为上限，奖励工作中有突出表现和特色做法的学生加分项项目成绩=知识与能力×20% 工作与事业准备×20% 个人发展×10% 项目完成与展示汇报×50% 高级思维能力（加分项）本书由杨居义、付琼芳任主编，谢治军、熊素、牛童、黄婷任副主编。具体分工为: 杨居义编写第1章、第3～5章、第9～11章和附录A、附录B；付琼芳编写第2章、第6～8章。全书由杨居义统稿。在编写过程中引用了网络文献和参考文献，在此谨向其作者表示感谢。
参与书中项目编写的有谢治军、熊素、牛童、黄婷；企业专家有杨尧高级工程师、刘和祥高级工程师、李晓颖高级工程师、王平刚高级工程师；参与项目调试的有赵钰婷、严昌鑫、颜邦迎、杨骑豪、熊雪龙、赵磊、付柏萍、张乐，在此一并表示感谢。
还要感谢清华大学出版社对本书出版的大力支持。
由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
编者2023年3月
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