嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用：基于STM32和RT-Thread

前言
第1章嵌入式系統(tǒng)概述1
本章思維導(dǎo)圖1
1.1嵌入式系統(tǒng)基本概念1
1.1.1嵌入式系統(tǒng)的定義及特點(diǎn)1
1.1.2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程及
發(fā)展趨勢2
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用3
1.1.4嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)4
1.2嵌入式系統(tǒng)硬件4
1.2.1嵌入式系統(tǒng)硬件架構(gòu)4
1.2.2嵌入式處理器4
1.2.3ARM微控制器5
1.3嵌入式系統(tǒng)軟件6
1.3.1嵌入式系統(tǒng)軟件架構(gòu)6
1.3.2嵌入式系統(tǒng)軟件編程思想9
思考與練習(xí)10
第2章STM32硬件及軟件基礎(chǔ)12
本章思維導(dǎo)圖12
2.1STM32微控制器概述12
2.1.1STM32微控制器產(chǎn)品系列及命名
規(guī)則13
2.1.2STM32L431性能14
2.1.3STM32L431外部結(jié)構(gòu)15
2.2最小系統(tǒng)設(shè)計16
2.3裸機(jī)開發(fā)環(huán)境搭建19
2.4C語言基礎(chǔ)22
2.4.1文件結(jié)構(gòu)22
2.4.2程序版式23
2.4.3C語言知識精編24
思考與練習(xí)35
第3章STM32通用功能輸入輸出37
本章思維導(dǎo)圖37
3.1GPIO概念及應(yīng)用場景37
3.1.1GPIO概念37
3.1.2GPIO應(yīng)用場景38
3.2IO內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及工作模式39
3.2.1IO內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)39
3.2.2IO工作模式41
3.2.3GPIO應(yīng)用步驟42
3.3GPIO應(yīng)用實(shí)例1——狀態(tài)指示燈46
3.3.1電路原理及需求分析46
3.3.2實(shí)現(xiàn)過程46
3.4GPIO應(yīng)用實(shí)例2——按鍵控制LED51
3.4.1電路原理及需求分析51
3.4.2實(shí)現(xiàn)過程52
思考與練習(xí)54
第4章STM32外部中斷57
本章思維導(dǎo)圖57
4.1中斷基本概念57
4.2STM32外部中斷系統(tǒng)59
4.2.1EXTI主要特征59
4.2.2EXTI內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)59
4.2.3EXTI應(yīng)用步驟59
4.3EXTI應(yīng)用實(shí)例——按鍵控制LED62
4.3.1電路原理及需求分析62
4.3.2實(shí)現(xiàn)過程63
思考與練習(xí)64
第5章STM32定時器/計數(shù)器66
本章思維導(dǎo)圖66
5.1定時器/計數(shù)器基本概念66
5.2STM32定時器系統(tǒng)68
5.2.1TIM內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)68
5.2.2脈沖寬度調(diào)制70
5.2.3TIM精確定時應(yīng)用步驟72
5.3TIM應(yīng)用實(shí)例1——精確定時73
5.3.1電路原理及需求分析73
5.3.2實(shí)現(xiàn)過程74
5.4TIM應(yīng)用實(shí)例2——PWM控制狀態(tài)
指示燈77
5.4.1電路原理及需求分析77
5.4.2實(shí)現(xiàn)過程77
思考與練習(xí)81
第6章STM32通用同步異步通信83
本章思維導(dǎo)圖83
6.1通信基礎(chǔ)83
6.1.1通信分類83
6.1.2異步串行通信85
6.2STM32的串口系統(tǒng)87
6.2.1USART的特點(diǎn)87
6.2.2USART內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)87
6.2.3USART應(yīng)用步驟87
6.3USART應(yīng)用實(shí)例1——串口打印
信息90
6.3.1電路原理及需求分析90
6.3.2實(shí)現(xiàn)過程91
6.4USART應(yīng)用實(shí)例2——開關(guān)量遠(yuǎn)程
監(jiān)控系統(tǒng)95
6.4.1電路原理及需求分析95
6.4.2實(shí)現(xiàn)過程96
思考與練習(xí)106
目錄第7章RT-Thread操作系統(tǒng)基礎(chǔ)108
本章思維導(dǎo)圖108
7.1RT-Thread操作系統(tǒng)簡介及架構(gòu)108
7.1.1RT-Thread簡介108
7.1.2RT-Thread操作系統(tǒng)架構(gòu)109
7.2RT-Thread開發(fā)環(huán)境搭建111
7.2.1軟件下載及安裝111
7.2.2軟件測試111
7.3RT-Thread內(nèi)核基礎(chǔ)114
7.3.1內(nèi)核簡介114
7.3.2啟動流程116
7.3.3程序內(nèi)存分布118
7.3.4自動初始化機(jī)制119
7.3.5內(nèi)核對象模型119
思考與練習(xí)120
第8章RT-Thread線程管理122
本章思維導(dǎo)圖122
8.1線程概念及管理方式122
8.1.1線程概念122
8.1.2線程管理方式及特點(diǎn)123
8.2線程工作機(jī)制124
8.2.1線程控制塊124
8.2.2線程重要屬性125
8.2.3系統(tǒng)線程128
8.3線程應(yīng)用方法128
8.3.1線程管理方式128
8.3.2動態(tài)線程應(yīng)用步驟130
8.4線程應(yīng)用實(shí)例——狀態(tài)指示燈131
思考與練習(xí)135
第9章RT-Thread線程間同步137
本章思維導(dǎo)圖137
9.1信號量137
9.1.1信號量工作機(jī)制137
9.1.2信號量管理方式139
9.1.3信號量應(yīng)用步驟140
9.2互斥量142
9.2.1互斥量工作機(jī)制142
9.2.2互斥量管理方式143
9.2.3互斥量應(yīng)用步驟144
9.2.4優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)146
9.3事件集148
9.3.1事件集工作機(jī)制148
9.3.2事件集管理方式149
9.3.3事件集應(yīng)用步驟151
9.4線程間同步應(yīng)用實(shí)例——多線程
同步152
9.4.1電路原理及需求分析152
9.4.2實(shí)現(xiàn)過程153
思考與練習(xí)157
第10章RT-Thread線程間通信159
本章思維導(dǎo)圖159
10.1郵箱159
10.1.1郵箱工作機(jī)制159
10.1.2郵箱管理方式161
10.1.3郵箱應(yīng)用步驟162
10.2消息隊列164
10.2.1消息隊列工作機(jī)制164
10.2.2消息隊列管理方式165
10.2.3消息隊列應(yīng)用步驟166
10.3信號168
10.3.1信號工作機(jī)制168
10.3.2信號管理方式168
10.3.3信號應(yīng)用步驟170
10.4線程間通信應(yīng)用實(shí)例——多變量
通信171
思考與練習(xí)174
第11章RT-Thread設(shè)備驅(qū)動175
本章思維導(dǎo)圖175
11.1IO設(shè)備模型及框架176
11.1.1IO設(shè)備模型176
11.1.2IO設(shè)備模型框架177
11.1.3IO設(shè)備訪問178
11.2PIN設(shè)備驅(qū)動179
11.2.1獲取引腳編號179
11.2.2PIN設(shè)備管理方式180
11.2.3PIN設(shè)備應(yīng)用實(shí)例及步驟183
11.3UART設(shè)備驅(qū)動184
11.3.1UART設(shè)備管理方式184
11.3.2UART設(shè)備應(yīng)用實(shí)例及步驟188
11.4TIM設(shè)備驅(qū)動189
11.4.1TIM設(shè)備管理方式189
11.4.2TIM設(shè)備應(yīng)用實(shí)例及步驟192
11.5ADC設(shè)備驅(qū)動197
11.5.1ADC設(shè)備管理方式197
11.5.2ADC設(shè)備應(yīng)用實(shí)例及步驟198
11.6設(shè)備驅(qū)動應(yīng)用實(shí)例——遠(yuǎn)程監(jiān)控
系統(tǒng)201
11.6.1電路原理及需求分析201
11.6.2實(shí)現(xiàn)過程202
思考與練習(xí)209
第12章RT-Thread軟件包211
本章思維導(dǎo)圖211
12.1軟件包簡介及應(yīng)用步驟212
12