描述
开 本: 大16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787512413627
本书紧紧围绕“μC/OS-II系统设计”这一主题,立足实践解析了嵌入式实时操作系统μC/OS-II与嵌入式图形系统μC/GUI的设计与应用。本书主要以ARM
Cortex-M3内核的STM32F103处理器、嵌入式实时操作系统μC/OS-II及嵌入式图形系统μC/GUI作为讲述对象。
全书共分为20章,所讲述的18个实例涵盖了常用的外设以及典型的应用,理论与实践指导性强。所有的实例都基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和嵌入式图形系统μC/GUI,同时也都涉及硬件底层程序设计,软件设计架构均参照应用软件层、系统软件层、硬件抽象层、硬件外设驱动层次安排,通俗易懂。
本书可作为高校计算机、电子信息工程、自动化控制等相关专业本科生和研究生的嵌入式系统教材;也可供从事ARM技术和嵌入式实时操作系统μC/OS-II开发的科研人员、嵌入式爱好者和从业人员参考使用。本书更是线嵌入式系统高级开发人员学习研究和进行ARM相关应用课程培训的参考书。
1.1 STM32处理器概述
1.2 CMSIS软件接口标准
第2章 嵌入式系统μC/OS-II
2.1 嵌入式系统μC/OS-II概述
2.2 如何在STM32处理器移植μC/OS-II系统
2.3 设计目标
2.4 μC/OS-Ⅱ系统软件设计
2.5 实例总结
2.6 实例操作演示
第3章 嵌入式图形系统μC/GUI
3.1 嵌入式图形系统μC/GUI
3.2 μC/GUI系统移植
3.3 设计目标
3.4 系统软件设计
3.5 实例总结
3.6 显示效果
第4章 实时时钟系统设计实例
4.1 RTC简述
4.2 RTC及相关外设库函数功能详解
4.3 设计目标
4.4 RTC系统硬件构成
4.5 系统软件设计
4.6 实例总结
4.7 显示效果
第5章 串行Flash存储器应用实例
5.1 串行Flash存储器概述
5.2 设计目标
5.3 硬件电路原理设计
5.4 μC/OS-II系统软件设计
5.5 实例总结
5.6 显示效果
第6章 GPIO接口应用实例
6.1 GPIO接口应用概述
6.2 GPIO端口相关库函数功能详解
6.3 设计目标
6.4 硬件原理
6.5 系统软件
6.6 实例总结
6.7 操作演示
第7章 ADC转换应用实例
7.1 ADC概述
7.2 ADC模块相关库函数功能详解
7.3 设计目标
7.4 A/D转换硬件电路设计
7.5 A/D转换实例系统软件设计
7.6 实例总结
7.7 显示效果
第8章 LCD液晶显示屏与触摸屏系统设计实例
8.1 LCD液晶显示屏概述
8.2 触摸屏驱动原理简述
8.3 设计目标
8.4 硬件电路架构
8.5 系统软件设计
8.6 实例总结
8.7 显示效果
第9章 SDIO接口应用实例–SD卡与MP3播放器设计
9.1 SDIO应用概述
9.2 SDIO接口相关库函数功能详解
9.3 设计目标
9.4 硬件电路设计
9.5 μC/OS-II系统软件设计
9.6 实例总结
9.7 显示效果
第10章 I2C接口应用实例–FM收音机设计
10.1 I2C总线应用概述
10.2 设计目标
10.3 硬件电路设计
10.4 μC/OS-II系统软件设计
10.5 实例总结
10.6 显示效果
第11章 CAN总线应用实例
11.1 CAN总线概述
11.2 STM32处理器的CAN模块概述
11.3 CAN外设相关库函数功能详解
11.4 设计目标
11.5 硬件电路设计
11.6 μC/OS-II系统软件设计
11.7 实例总结
11.8 显示效果
第12章 以太网应用实例
12.1 以太网概述
12.2 设计目标
12.3 硬件电路设计
12.4 系统软件设计
12.5 实例总结
12.6 显示效果
第13章 nRF24L01无线数据收发实例
13.1 无线收发器nRF24L01概述
13.2 STM32处理器SPI接口概述
13.3 SPI接口相关库函数功能详解
13.4 设计目标
13.5 硬件电路设计
13.6 无线数据点对点通信软件设计
13.7 实例总结
13.8 显示效果
第14章 ZigBee无线模块应用实例
14.1 ZigBee技术概述
14.2 设计目标
14.3 ZigBee硬件模块电路设计
14.4 μC/OS-Ⅱ系统软件设计
14.5 实例总结
14.6 显示效果
第15章 USB Joystick应用实例
15.1 USB模块概述
15.2 USB寄存器
15.3 设计目标
15.4 硬件电路设计
15.5 软件设计
15.6 实例总结
15.7 显示效果
第16章 GPS通信系统设计
16.1 GPS系统应用概述
16.2 STM32处理器USART接口概述
16.3 设计目标
16.4 硬件电路
16.5 系统软件设计
16.6 实例总结
16.7 显示效果
第17章 智能小车驱动设计
17.1 智能小车应用系统概述
17.2 STM32处理器通用定时器概述
17.3 设计目标
17.4 硬件电路设计
17.5 应用实例软件设计
17.6 实例总结
17.7 显示效果
第18章 三轴加速度传感器应用
18.1 三轴加速度传感器应用概述
18.2 设计目标
18.3 硬件电路设计
18.4 系统软件设计
18.5 实例总结
18.6 显示效果
第19章 CMOS摄像头系统应用实例
19.1 CMOS摄像头应用概述
19.2 设计目标
19.3 硬件电路设计
19.4 系统软件设计
19.5 实例总结
19.6 演示效果
第20章 STM32处理器实验平台概述
20.1 STM32MINI开发平台
20.2 STM32-V3开发平台
20.3 STM32TINY开发平台
20.4 液晶显示屏配件
20.5 电机开发板套件
参考文献
时间如白驹过隙,距2012年本书第1版的出版已有2年时间,期间我们收到了许多读者的反馈邮件,他们对本书的第2版提出了很多好的建议和意见,我们也通过网络书友会等方式广泛收集了大家对本书再版的一些好的提议。此外,我们也在近的一年中积累了一些新的经验和构思,这些都为本书的第2版修订工作奠定了基础。
目前,市场上STM32系列微控制器相关书籍,一般只是基础入门教程,多数针对各种外设接口介绍编程设计,很少有一本书能够综合硬件编程设计、嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ、嵌入式图形系统μC/GUI软件设计集中讲述实际项目案例。本书为了解决这类问题,将重点深入到μC/OS-Ⅱ与μC/GUI系统,结合大量经典项目案例来讲解如何在μC/OS-Ⅱ与μC/GUI系统环境下构建应用实例。
本书第2版体系结构与层次更趋完整、基本概念走向清晰,易读易学。与第1版相比,第2版做了较大的修改与完善,本书第2版共包括20章,各章的主要内容安排如下:
第1章简述STM32处理器的主要产品线的性能、特点、框架结构,对CMSIS软件接口标准进行了基础性讲解。
第2章偏重实践,简述了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的内核体系、结构和特点,把重点集中在μC/OS-Ⅱ嵌入式系统移植,并通过3个实例分别在μC/OS-Ⅱ系统中采用消息队列、信号量、邮箱机制,演示进程间的通信与同步。
第3章简述了μC/GUI图形系统的软件结构、相关控件及基本操作函数,集中讲述μC/GUI的系统移植,后演示了如何在μC/OS-Ⅱ系统架构下创建μC/GUI图形界面显示例程。
第4章首先简述STM32处理器的RTC模块的结构、工作流程,然后详细讲解了RTC模块相关寄存器及外设库函数,后讲述在μC/OS-Ⅱ系统环境下实现μC/GUI时钟显示界面的系统软件设计。
第5章先简述串行闪存芯片SST25VF016B器件操作、操作指令等,再讲述FATFS开源文件系统移植,后讲述在μC/OS-Ⅱ、μC/GUI系统框架下设计基于存储器的文件显示实例。
第6章采用STM32处理器的GPIO端口,在μC/OS-Ⅱ系统创建μC/GUI界面,通过滑动条控制LED延时闪烁。
第7章先讲述STM32处理器ADC模块的功能结构、工作模式,再介绍ADC模块相关的寄存器及ADC外设库函数,后详细讲解A/D采样-转换的系统软件设计。
第8章讲述液晶显示屏与触摸屏的系统软件设计,基于软硬件分层剥离、软件重组复用的层次架构,是全书的实例应用基础,演示了2.4寸、3.0寸、4.3寸液晶显示模块图形显示实例。
第9章是一个基于SDIO硬件接口的MP3音乐播放器系统设计实例。先对STM32处理器的SDIO接口的构成、寄存器功能、SDIO外设库函数以及VS1003硬件等进行基础性介绍,再综合SDIO硬件驱动、VS1003硬件驱动、FATFS文件系统来讲解SD卡MP3播放器系统设计。
第10章讲述模拟I2C总线协议实现FM数字收音机应用实例。首先简述I2C总线协议,然后分别介绍FM数字立体声芯片TEA5767的功能结构、工作模式以及寄存器定义,后详细讲述实例的系统软件编程。
第11章是一个基于STM32处理器bxCAN模块的CAN报文收发应用实例。首先介绍CAN总线协议,然后介绍STM32处理器的bxCAN模块的工作模式、收发操作流程、寄存器功能以及CAN外设库函数,后详细讲述CAN总线收发系统软件设计,本章偏重于μC/GUI图形用户界面设计。
第12章是一个基于μIP协议栈的以太网通信的实例。首先介绍以太网IEEE802.3数据帧格式,然后概述以太网控制器ENC28J60芯片,后详细讲述基于μIP1.0协议栈的以太网通信系统软件设计。本章将系统程序设计和μIP协议栈移植分开讲述。
第13章是一个基于nRF24L01的无线数据收发应用实例。首先讲述包括无线收发器nRF24L01的工作模式、操作指令、寄存器以及SPI外设库函数在内的基础知识点,然后分成主机和从机两个部分讲述无线数据收发软件设计。
第14章介绍基于CC2530芯片的ZigBee无线通信实例。首先简述ZigBee技术的协议体系结构、设备类型、网络拓扑,然后概述ZigBee芯片CC2530的功能结构以及硬件电路设计,后详细讲解ZigBee无线收发应用实例的系统软件设计,软件设计重点侧重于μC/GUI图形用户界面设计。
第15章首先介绍STM32处理器USB模块的硬件结构、寄存器定义,然后将软件设计分成USB设备固件程序设计和μC/OS-Ⅱ系统软件设计两大部分进行详细讲解,侧重点也在μC/GUI系统任务。
第16章是一个GPS星历表系统设计实例,首先介绍GPS的工作原理、主要构成、NMEA183标准语句,然后讲述STM32处理器的USART接口及外设库函数,后详解在μC/OS-Ⅱ系统环境下创建GPS星历表显示界面。
第17章主要介绍通用定时器及系统编程设计,简述STM32处理器的定时器模块,详细介绍采用PWM控制减速电机及舵机的系统软件设计过程,并给读者预留了一个在μC/OS-Ⅱ系统构建μC/GUI图形用户界面实时控制电机驱动硬件的实践性设计题。
第18章主要介绍三轴加速度传感器MMA7455L的编程应用,介绍MMA7455L的工作模式、寄存器配置以及硬件电路设计,后详细讲述MMA7455L的系统软件设计。
第19章是一个采用图像采集传感器OV7670的摄像头应用实例,仅在μC/OS-Ⅱ系统环境下实现实时图像显示。本章由应用软件层、系统软件层、硬件外设层自上而下讲述各层软件设计重点。
第20章简述了本书配套实例的的STM32硬件开发平台与配件,有助于读者对实验平台的了解。
通过18个章节的应用实例,详细深入地阐述了在μC/OS-Ⅱ系统和μC/GUI图形系统中的应用实例开发与应用。这些应用实例典型、类型丰富,覆盖面广,全部来自于实践并且调试通过,代表性和指导性强,是作者多年科研工作经验的总结。
本书主要特色
(1)
实例丰富、技术新潮,精选了较典型的应用实例,所有应用实例系作者原创,实践指导性强;
(2)
应用实例基于μC/OS-Ⅱ系统、μC/GUI图形系统环境,软硬件分层剥离,软件复用、可移植性强;
(3)
实例设计结构层次清晰,依照应用软件层、系统软件层、硬件抽象层、硬件外设驱动层次安排软件设计,易懂易学。
刘波文
2013年12月21日
于深圳
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