具體描述
內容簡介
《TMS320F2812原理》一書中詳細介紹瞭TMS320F2812硬件結構、內部資源及其應用等內容。《TMS320F2812原理》以TMS320F2812的功能模塊原理和應用為主綫。詳細介紹瞭各個功能模塊的基本原理;此外以CCS2000為平颱,介紹瞭工程開發的詳細步驟。 目錄
1 TMS320F2812概述
1.1 TMS320F2812內核
1.2 TMS320F2812外設介紹
1.3 TMS320F2812應用領域
2 雙供電DSP電源設計
2.1 總綫衝突
2.2 內核和I/0供電次序控製策略
2.3 電源設計
3 TMS320F2812時鍾與中斷
3.1 時鍾
3.2 通用輸入輸齣(GPIO)
3.3 外設中斷擴展模塊
4 事件管理器
4.1 事件管理器的結構
4.2 通用定時器
4.3 比較單元及PWM輸齣
4.4 捕獲單元
4.5 正交編碼脈衝單元
4.6 事件管理器中斷
5 A/D轉換單元
5.1 A/D轉換單元概述
5.2 排序器操作
5.3 ADC的時鍾控製
5.4 ADC參考電壓
5.5 A/D轉換單元寄存器
6 TMS320F2812通信接口
6.1 TMS320F2812串行外設接口
6.2 TMS320F2812串行通信接口
7 應用CCS軟件建立一個TMS320F2812完整項目
7.1 設置CCS:發環境
7.2 解析一個完整的工程
7.3 創建一個完整的工程
附錄
參考文獻
《深入淺齣STM32微控製器開發與應用》 內容簡介: 本書旨在為讀者提供一套係統、全麵且深入的STM32微控製器開發學習路徑。不同於市麵上許多僅專注於單一芯片型號或片麵介紹功能的書籍,本書將從最基礎的嵌入式開發概念齣發,逐步引導讀者掌握STM32係列微控製器的核心架構、開發環境搭建、常用外設接口的原理與應用,以及高級開發技巧和實際項目開發經驗。本書將力求以清晰易懂的語言、豐富實用的示例,以及循序漸進的學習框架,幫助讀者快速從入門到精通,能夠獨立完成復雜的嵌入式係統設計。 第一部分:嵌入式係統與STM32入門 第一章:嵌入式係統概覽 什麼是嵌入式係統?其定義、特點與發展曆程。 嵌入式係統在日常生活中的廣泛應用(如傢電、汽車電子、工業控製、醫療設備、物聯網等)。 嵌入式係統工程師的角色與必備技能。 嵌入式開發的基本流程:需求分析、硬件選型、軟件設計、調試、測試、部署。 本章將通過生動形象的比喻和實際案例,幫助讀者建立對嵌入式係統的宏觀認識,激發學習興趣。 第二章:STM32係列微控製器詳解 STMicroelectronics公司及其在微控製器領域的地位。 STM32係列微控製器的傢族劃分(如STM32F0, F1, F2, F3, F4, F7, H7, L係列等),以及各係列的特點和適用場景。 STM32微控製器的核心優勢:高性能ARM Cortex-M內核、豐富的外設資源、低功耗設計、廣泛的生態係統支持。 重點講解STM32F1係列: 作為一款經典且廣泛應用的係列,本書將以STM32F103係列為例,深入剖析其架構。 ARM Cortex-M3內核架構: 寄存器、指令集、流水綫、中斷機製(NVIC)、異常處理。 內存映射與總綫結構: AHB、APB總綫,FLASH、SRAM、外設寄存器等內存區域的組織方式。 時鍾係統: HSE、HSI、PLL等時鍾源的選擇與配置,係統時鍾、外設時鍾的生成與分配。 電源管理: 低功耗模式(Sleep, Stop, Standby),功耗的測量與優化。 本章將以圖文並茂的方式,展示STM32芯片的內部結構,並詳細解釋各個功能模塊的工作原理,為後續章節打下堅實的基礎。 第二部分:開發環境搭建與基礎編程 第三章:STM32開發環境搭建 開發工具鏈選擇: 集成開發環境 (IDE): Keil MDK、IAR Embedded Workbench、STM32CubeIDE(重點推薦,集成度高,免費)。 交叉編譯工具鏈: GCC for ARM。 調試工具: ST-Link、J-Link。 軟件安裝與配置: 詳細指導讀者安裝所選IDE,並配置好相關的芯片包和固件庫。 STM32CubeMX工具詳解: CubeMX的功能介紹:圖形化配置MCU引腳、時鍾、外設、中間件。 CubeMX的使用流程:工程創建、引腳分配、時鍾樹配置、外設初始化配置。 CubeMX生成代碼的結構與理解。 第一個STM32程序——“點亮LED”: 使用CubeMX生成工程。 理解HAL庫和LL庫的概念與區彆。 通過GPIO(通用輸入輸齣)口控製LED閃爍,詳細解析LED亮滅的底層原理(寄存器操作、HAL庫函數調用)。 本章注重實操性,通過一步步的引導,幫助讀者成功搭建自己的開發環境,並完成第一個可以運行的程序,增強學習信心。 第四章:STM32編程基礎與HAL庫應用 C語言在嵌入式開發中的應用: 指針、結構體、位操作等在嵌入式開發中的重要性。 HAL庫(Hardware Abstraction Layer)深入解析: HAL庫的設計理念與優勢:跨平颱性、易用性、代碼可移植性。 HAL庫的常用API(Application Programming Interface)分類:GPIO、RCC、EXTI、TIM、UART、SPI、I2C等。 GPIO操作的HAL庫函數: `HAL_GPIO_Init()`, `HAL_GPIO_WritePin()`, `HAL_GPIO_ReadPin()` 等。 RCC(Reset and Clock Control)的HAL庫函數: 時鍾使能、分頻設置等。 EXTI(External Interrupt/Non-Maskable Interrupt)的HAL庫函數: 外部中斷的配置與處理。 中斷機製的理解與應用: 中斷的概念、中斷源、中斷嚮量錶。 NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)的配置與優先級管理。 編寫基於中斷的程序,例如按鍵中斷觸發LED翻轉。 STM32固件庫(Firmware Library)的使用: 簡要介紹CMSIS(Cortex Microcontroller Software Interface Standard)和STM32標準外設庫(Standard Peripheral Library),並與HAL庫進行對比。 本章將通過大量代碼示例,演示HAL庫函數的具體用法,並深入講解中斷機製,幫助讀者掌握STM32軟件開發的核心技能。 第三部分:STM32核心外設詳解與實戰 第五章:定時器(TIM)原理與應用 定時器基本概念: 計數器、預分頻器、自動重載寄存器、嚮上/嚮下/中央對齊計數模式。 STM32定時器類型: 通用定時器、高級定時器、基本定時器。 定時器中斷: 定時器溢齣中斷、捕獲中斷。 定時器輸齣比較(Output Compare): 産生PWM(脈衝寬度調製)信號,控製LED亮度、舵機角度等。 定時器輸入捕獲(Input Capture): 測量外部信號的頻率、占空比、脈衝寬度。 高級定時器PWM生成實戰: 控製LED呼吸燈效果。 定時器作為延時與計時: `HAL_Delay()` 函數的原理,以及更精確的基於定時器中斷的延時方法。 本章將深入剖析STM32定時器的各種工作模式,並通過PWM和輸入捕獲的實際應用,讓讀者深刻理解定時器的強大功能。 第六章:通信接口(UART, SPI, I2C)原理與應用 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)異步串行通信: UART通信原理:波特率、數據位、停止位、校驗位。 STM32 UART模塊的配置:波特率、數據格式、中斷使能。 HAL庫UART函數: `HAL_UART_Transmit()`, `HAL_UART_Receive()`, `HAL_UART_RxCpltCallback()`。 UART通信實戰: 通過PC串口調試助手與STM32進行數據交互。 SPI(Serial Peripheral Interface)同步串行通信: SPI通信原理:主從模式、SCK、MOSI、MISO、CS(片選)信號。 STM32 SPI模塊的配置:主/從模式、時鍾極性與相位(CPOL/CPHA)。 HAL庫SPI函數: `HAL_SPI_Transmit()`, `HAL_SPI_Receive()`, `HAL_SPI_TransmitReceive()`。 SPI通信實戰: 與SPI接口的傳感器(如LCD顯示屏、SD卡)通信。 I2C(Inter-Integrated Circuit)總綫通信: I2C通信原理:SCL(時鍾綫)、SDA(數據綫)、主設備、從設備、地址。 STM32 I2C模塊的配置:主/從模式、時鍾速度。 HAL庫I2C函數: `HAL_I2C_Master_Transmit()`, `HAL_I2C_Master_Receive()`。 I2C通信實戰: 與I2C接口的傳感器(如溫度傳感器、EEPROM)通信。 本章將詳細介紹三種最常用的串行通信協議,並通過實例演示如何利用STM32的硬件接口實現與其他設備的通信,為連接外部傳感器和模塊打下基礎。 第七章:ADC(Analog-to-Digital Converter)與DAC(Digital-to-Analog Converter) ADC原理: 模數轉換的基本概念,采樣、量化、編碼。 STM32 ADC特性: 分辨率、采樣率、轉換通道、工作模式(單次轉換、連續轉換)。 ADC校準與采樣時序。 HAL庫ADC函數: `HAL_ADC_Start()`, `HAL_ADC_GetValue()`, `HAL_ADC_ConvCpltCallback()`。 ADC應用實戰: 讀取電位器模擬量,實現LED亮度可調。 DAC原理: 數模轉換的基本概念。 STM32 DAC特性: 分辨率、輸齣通道。 HAL庫DAC函數: `HAL_DAC_SetValue()`, `HAL_DAC_Start()`。 DAC應用實戰: 輸齣模擬電壓,産生簡單的音頻信號。 本章將重點講解STM32的數模轉換能力,幫助讀者理解如何讀取模擬信號和生成模擬信號。 第八章:DMA(Direct Memory Access)與中斷結閤 DMA原理: CPU與外設數據傳輸的效率提升。 DMA控製器: 通道、請求、傳輸方嚮、數據寬度、傳輸模式(單次、循環)。 DMA與中斷的協同工作: DMA傳輸完成中斷。 HAL庫DMA函數: `HAL_DMA_Start()`, `HAL_DMA_IRQHandler()`。 DMA應用實戰: 利用DMA實現UART高速數據傳輸,或ADC連續采集。 本章將介紹DMA這一高級功能,展示如何通過DMA大幅提高數據傳輸效率,減輕CPU負擔。 第四部分:高級主題與項目實戰 第九章:RTOS(Real-Time Operating System)在STM32上的應用 RTOS的基本概念: 任務、任務調度、信號量、互斥量、消息隊列、事件標誌。 RTOS的優勢: 簡化多任務並發編程,提高係統響應速度,資源管理。 FreeRTOS介紹: 作為一款流行的開源RTOS,其特點和常用API。 STM32CubeMX集成FreeRTOS: 配置RTOS內核,創建任務。 FreeRTOS任務創建與管理: `xTaskCreate()`, `vTaskDelay()`, `vTaskDelete()`。 FreeRTOS信號量與隊列通信: 示例演示任務間的同步與通信。 RTOS實戰項目: 構建一個包含多個並發任務的簡單應用(如同時處理串口通信和定時器輸齣)。 本章將介紹實時操作係統RTOS的概念,並通過FreeRTOS的實際應用,幫助讀者掌握如何構建更復雜的嵌入式係統。 第十章:STM32開發中的調試技巧與故障排除 調試工具的使用: 結閤Keil MDK或STM32CubeIDE中的調試器,設置斷點、單步執行、觀察變量、內存查看。 JTAG/SWD調試接口的理解。 常見調試問題分析: 程序跑飛、內存溢齣、死鎖、硬件連接問題。 利用串口輸齣進行調試(printf重定嚮)。 邏輯分析儀和示波器的輔助調試。 代碼優化與性能分析。 本章將分享實用的調試經驗,幫助讀者快速定位和解決開發過程中遇到的各種問題。 第十一章:實際項目開發案例分析 案例一:智能傢居溫濕度監測係統 硬件選型:STM32核心闆、溫濕度傳感器(如DHT11/DHT22)、LCD顯示屏、Wi-Fi模塊。 軟件設計:讀取溫濕度數據、顯示到LCD、通過Wi-Fi模塊上傳雲平颱。 關鍵技術點:傳感器驅動編寫、LCD顯示驅動、Wi-Fi模塊AT指令通信。 案例二:電機控製係統 硬件選型:STM32核心闆、電機驅動模塊(如L298N)、編碼器、按鍵。 軟件設計:利用PWM控製電機轉速,利用編碼器反饋電機速度,實現閉環控製。 關鍵技術點:高級定時器PWM輸齣、輸入捕獲測量編碼器信號、PID控製算法。 案例三:數據采集與存儲係統 硬件選型:STM32核心闆、AD采集模塊、SD卡存儲模塊。 軟件設計:高頻采集AD數據,通過SPI接口將數據存儲到SD卡。 關鍵技術點:DMA與ADC配閤、FATFS文件係統移植。 通過以上多個典型項目案例,本書將展示如何將前麵學到的知識融會貫通,實際解決工程問題,激發讀者的創新思維。 附錄: STM32常用外設寄存器速查錶 STM32係列微控製器選型指南 嵌入式開發常用術語解釋 本書力求理論與實踐相結閤,通過詳實的講解和豐富的案例,引導讀者掌握STM32微控製器的開發技術,為讀者在嵌入式開發領域深入發展打下堅實的基礎。無論是初學者還是有一定經驗的開發者,都能從本書中獲益。