- 基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器應用實踐
- 彭剛 秦志強編著
- 1482字
- 2018-12-27 16:01:40
序
意法半導體(STMicroelectronics)公司于2007年6月發布了STM32系列單片機,經過3年的發展,STM32已經成為業界最寬廣的基于ARM Cortex-M3內核的微控制器系列,目前共有135個型號,6大產品系列(超值型系列STM32F100、基本型系列STM32F101、USB基本型系列STM32F102、增強型系列STM32F103、互聯型系列STM32F105/107和超低功耗系列STM32L),帶有豐富多樣和功能靈活齊全的外設,并保持全產品系列上的引腳兼容,為用戶提供了非常豐富的選型空間,為釋放廣大工程設計人員的創造力提供了更大的自由度。
廣義地講,微控制器產品(MCU,俗稱單片機)的作用就是,通過預先編制的程序,接收特定的環境參數或用戶操作,按照一定的規則控制電信號的變化,再通過各種轉換機制把電信號轉換成諸如機械動作、光信號、聲音信號、顯示圖像等形式的變化,從而達到智能化控制的目的。隨著人們對智能化產品的需求不斷地增加,內嵌微控制器產品的應用領域也越來越多,典型的應用方向包括工業控制、公共交通、汽車電子、智能家電、辦公設備、醫療器械、安全防護等各個領域。
按照應用方向的不同,微控制器產品有專用產品和通用產品之分。專用產品是用于特定應用的微控制器產品,通常是為特定的應用而專門設計的產品,在指定的應用中達到了最大的集成度,并且沒有或只有很少的冗余部件,如應用于電視機、機頂盒、玩具、USB存儲(U盤)等;專用產品的特點是它所適用的產品面較小,但單一應用方向的用量巨大,并且對成本和性能的要求較高。通用微控制器產品則不是為特定應用而設計的,通常可以適用于多個應用領域和多種應用場合;通用產品的特點是它所適用的產品品種眾多,同時每一種(類)產品的產量并不是很大;因為這一特點,通用微控制器產品集成了大量常用的部件,種類繁多配置各異,可以滿足多種應用領域的需要。
STM32是一個通用微控制器產品系列,為了適應眾多的應用需求和低成本的要求,在產品的規劃和設計上遵循了靈活多樣、配置豐富和合理提供多種選項的原則,如齊全的閃存容量配置,提供16~1024KB的寬范圍選擇;每一個外設都擁有多種配置選項,使用者可以按照具體需要做出合適的選擇,如USART模塊可以實現普通的異步UART通信,還可以實現LIN通信協議、智能卡ISO7816-3協議、IrDA編解碼、同步的SPI通信,以及進行簡單的多機通信等。考慮到用戶應用的多樣性和大跨度的需要,STM32很好地在整個系列保持了引腳的兼容性及外設配置的兼容性。
STM32的成功得益于很多優良的特性和很高的性價比,正是由于它的成功,很多人都想學習它應用它;功能的靈活多樣性是STM32廣受青睞的優勢,同時也讓不少初學者或從其他簡單單片機產品轉過來的工程師感到下手比較困難,不知道應該從哪里入手。另外,目前已有的關于STM32單片機教材,多以芯片的手冊為基礎,較多地涉及芯片內部的功能機制,而較少涉及實際使用的分析與案例,對于初學者來說學起來困難相對較大,不利于STM32單片機的普及;彭剛博士和秦志強博士編著的這本書,從分析實際需求出發,推導出操作控制的基本動作、策略和基本算法,再具體結合STM32功能部件的特點,最終歸納總結出具體實現的方案與方法。這種以工作導向的概念,基于工作過程的教學方法,非常適合STM32的學習,以點帶面地幫助學習者逐步地建立起相應的知識體系,在“學中做、做中學”,使得學習的過程中既涉及大量的基礎和理論知識,又很好地結合了具體問題的分析和解決,做到了理論和實踐的完美結合,是學習使用STM32的一本很好的教材。
最后,我要非常感謝華中科技大學彭剛博士和秦志強博士為本書的編撰所付出的辛勤勞動,也非常感謝其他為本書的出版做出卓越貢獻的各位同行,感謝他們為推動STM32微控制器產品的應用向高端邁進、向普及邁進所做出的貢獻。
意法半導體有限公司大中華區
通用單片機和存儲器產品部、應用部經理
梁平
2010年6月