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| 編輯推薦： |
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1.全面系统地讲述了基于STM32CubeMX Keil MDK和STM32Cube（STM32CubeMX和STM32CubeIDE）开发方式的嵌入式系统设计与应用实例。2.内容丰富，体系先进，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术。3.遵循“循序渐进，理论与实践并重，共性与个性兼顾”的原则，将理论实践一体化的教学方式融入其中。
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| 內容簡介： |
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本书全面系统地讲述了基于STM32CubeMX Keil MDK和STM32Cube（STM32CubeMX和STM32CubeIDE）开发方式的嵌入式系统设计与应用实例。全书共分12章，主要内容包括嵌入式系统概述、STM32F4嵌入式微控制器、STM32CubeMX配置工具、STM32CubeIDE创建工程实例、GPIO与开发实例、EXTI与开发实例、定时器与开发实例、USART与开发实例、RT-Thread嵌入式实时操作系统、RT-Thread Studio集成开发环境、RT-Thread I/O设备和软件包、RT-Thread开发应用实例。全书内容丰富，体系先进，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术。本书是在作者教学与科研实践经验的基础上，结合多年的STM32嵌入式系统的发展编写而成的。通过阅读本书，读者可以掌握STM32Cube开发方式和工具软件的使用，掌握基于HAL库的STM32F407系统功能和常用外设的编程开发方法、RT-Thread开发应用方法。本书可作为高等院校各类自动化、机器人、自动检测、机电一体化、人工智能、电子与电气工程、计算机应用、信息工程、物联网等相关专业的本科学生、专科学生及研究生的教材，也可作为从事STM32嵌入式系统和RT-Thread开发的工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
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李正军：山东大学教授，知名的嵌入式系统、现场总线与工业以太网、自动控制、现场总线与工业以太网专家。1984年毕业于山东大学数学系、同年留山东大学数学系任教。先后担任“211工程”重点建设项目“现场总线技术实验室”负责人、控制科学与工程学院微机原理课程负责人，硕士研究生导师，并获山东大学优秀教师荣誉称号。中国电气工业协会设备网现场总线分会理事、中华人民共和国机械行业标准《低压电气通信规约》审稿人，全国电器设备网络通信接口标准化委员会委员。发表科研与教学论文50余篇，出版著作16部，并获机械工业出版社百佳作者和金牌作者荣誉称号。承担省部级与企业科研课题30余项。主要研究方向包括嵌入式系统、RISC-V开源技术、计算机控制、现场总线与工业以太网应用技术、高端医疗器械、电力网络监测仪表等。
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| 目錄：
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第1章 嵌入式系统概述 11.1 嵌入式系统简介 11.2 嵌入式系统的发展历程 41.3 典型嵌入式操作系统 5习题 8第2章 STM32F4嵌入式微控制器 92.1 STM32 微控制器概述 92.2 STM32F407ZGT6概述 122.3 STM32F407ZGT6芯片内部结构 142.4 STM32F407VGT6芯片引脚和功能 152.5 STM32F407VGT6最小系统设计 16习题 18第3章 STM32CubeMX配置工具 193.1 安装STM32CubeMX 193.2 安装MCU固件包 203.3 软件功能与基本使用 23习题 40第4章 STM32CubeIDE创建工程实例 414.1 STM32CubeIDE的安装 414.2 启动 STM32CubeIDE 454.3 建立新工程 474.4 修改代码 564.5 编译工程 614.6 STM32CubeProgrammer软件 634.7 STM32CubeMonitor软件 664.8 STM32F407开发板的选择 674.9 STM32仿真器的选择 68习题 69第5章 GPIO与开发实例 705.1 STM32 GPIO接口概述 705.2 STM32的GPIO功能 735.3 GPIO的HAL驱动程序 785.4 STM32的GPIO使用流程 815.5 采用STM32Cube和HAL库的GPIO输出应用实例 82习题 104第6章 EXTI与开发实例 1066.1 STM32F4中断系统 1066.2 STM32F4外部中断/事件控制器（EXTI） 1116.3 STM32F4中断HAL驱动程序 1146.3.1 中断设置相关HAL驱动函数 1146.4 STM32F4外部中断设计流程 1186.5 采用STM32CubeMX和HAL库的外部中断设计实例 120习题 126第7章 定时器与开发实例 1287.1 STM32F4定时器概述 1287.2 STM32F4基本定时器 1297.3 STM32F4通用定时器 1327.4 STM32F4定时器HAL库函数 1397.5 采用STM32CubeMX和HAL库的定时器应用实例 147习题 156第8章 USART与开发实例 1578.1 串行通信基础 1578.2 USART工作原理 1588.3 USART的HAL驱动程序 1638.4 采用STM32CubeMX和HAL库的USART串行通信应用实例 168习题 179第9章 RT-Thread嵌入式实时操作系统 1809.1 RT-Thread概述 1809.2 RT-Thread 架构 1849.3 内核基础 1859.4 线程管理 1939.5 消息队列 2059.6 信号 2079.7 互斥量 2109.7.6 互斥量函数接口 2149.8 事件集 2149.9 软件定时器 2189.10 邮箱 221习题 225第10章 RT-Thread Studio集成开发环境 22610.1 RT-Thread Studio软件下载及安装 22610.2 RT-Thread Studio软件测试 229习题 240第11章 RT-Thread I/O设备和软件包 24111.1 I/O设备介绍 24111.2 创建和注册I/O设备 24511.3 访问I/O设备 24611.4 设备访问示例 24711.5 PIN设备 24811.6 RT-Thread软件包 254习题 255第12章 RT-Thread开发应用实例 25612.1 RT-Thread线程管理应用实例 25612.2 STM32F407-RT-SPARK开发板 26512.3 基于STM32F407-RT-SPARK开发板的示例工程创建项目实例 273习题 275参考文献 276
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前 言随着嵌入式系统在现代科技中的迅速发展，其广泛应用于智能硬件、物联网、消费电子、汽车电子等各个领域，成为推动技术变革的重要力量。本书旨在为从事嵌入式系统开发的工程师以及相关专业的学生提供一部系统且实用的学习和参考书籍。嵌入式系统作为一种硬件和软件相结合的技术系统，在实际应用中承担着重要的角色。STM32系列微控制器凭借其强大的性能和广泛的市场应用，成为嵌入式系统领域的佼佼者。同时，RT-Thread作为一款开源嵌入式实时操作系统，以其高效、灵活和易用性赢得了众多开发者的青睐。为此，本书结合STM32微控制器和RT-Thread操作系统，详细讲解如何进行嵌入式系统开发。本书共分为12章，内容层层递进，涵盖了嵌入式系统的基础知识、具体开发技巧以及实战案例。第1章嵌入式系统概述：介绍了嵌入式系统的定义、组成、应用及典型嵌入式操作系统，使读者对嵌入式系统有一个全面的认识。第2章STM32F4嵌入式微控制器：介绍了STM32系列微控制器的基本知识、STM32F407ZGT6的基本知识、内部结构、引脚和功能，以及最小系统设计的内容。第3章STM32CubeMX配置工具：讨论STM32CubeMX工具的安装、MCU固件包的安装、软件功能与基本使用，通过实例帮助读者快速上手配置工具。第4章STM32CubeIDE创建工程实例：介绍STM32CubeIDE的安装、启动，如何建立新工程、修改代码及编译工程。并通过实例介绍STM32CubeProgrammer软件和STM32CubeMonitor软件，以及STM32F407开发板和STM32仿真器的选择。第5章GPIO与开发实例：介绍了STM32 GPIO接口的基本知识、功能、HAL驱动程序和使用流程，以及通过实例讲解使用STM32Cube和HAL库进行GPIO输出开发的方法。第6章EXTI与开发实例：介绍了STM32F4的中断系统、外部中断/事件控制器EXTI、中断HAL驱动程序及设计流程，通过实例引导读者进行外部中断设计。第7章定时器与开发实例：介绍STM32F4定时器的基本知识、基本定时器和通用定时器、相关HAL库函数，并通过实例展示定时器的应用设计流程。第8章USART与开发实例：介绍了串行通信基础、USART工作原理及其HAL驱动程序，结合实例讨论USART串行通信开发的方法。第9章RT-Thread嵌入式实时操作系统：从RT-Thread的概述、架构、内核基础入手，深入解析线程管理、消息队列、信号、互斥量、事件集、软件定时器和邮箱的机制与实现。第10章RT-Thread Studio集成开发环境：讨论RT-Thread Studio软件的下载、安装及测试过程，讲解如何创建项目、编译、下载程序并观察运行结果。第11章RT-Thread I/O设备和软件包：介绍I/O设备的基础知识、创建与注册、访问方法及具体访问示例，并讲解PIN设备的使用与RT-Thread软件包的重要性。第 12 章 RT-Thread开发应用实例：介绍了RT-Thread线程管理应用实例，并通过STM32F407-RT-SPARK开发板的项目实例，解析RT-Thread项目架构及配置方法。每章末都附有习题，可帮助读者巩固所学知识，并在实践中增强理解和应用能力。通过本书的学习，读者将系统掌握嵌入式系统的开发方法和技巧，具备自主进行嵌入式项目开发的能力。本书结合作者多年的科研和教学经验，遵循“循序渐进，理论与实践并重，共性与个性兼顾”的原则，将理论实践一体化的教学方式融入其中。本书实例开发过程中用到的是目前使用最广的“野火STM32F407霸天虎开发板”，可由此开发各种功能，书中实例均进行了调试。读者也可以结合实际或者手里现有的开发板开展实验，均能获得实验结果。对本书中所引用的参考文献的作者，在此向他们表示真诚的感谢。由于编者水平有限，加上时间仓促，书中错误和不妥之处在所难免，敬请广大读者不吝指正。编 者
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