ARM Cortex-M4嵌入式应用技术——基于STM32F407、STM32CubeMX与Pr pdf下载

《ARM Cortex-M4嵌入式应用技术——基于STM32F407、STM32CubeMX与Proteus》涵盖了ARM Cortex-M4 内核的基本原理和特性，并结合 STM32F407 微控制器的实际应用，深入讲解了嵌入式系统设计与开发的关键技术和方法。在本书的编写过程中，力求做到内容全面、结构清晰、语言简洁，从嵌入式系统的基础知识、内核、外设到嵌入式操作系统，层层递进，逐步深入。

内容全面,结构清晰  系统阐述了嵌入式系统的基本概念、原理、发展趋势及典型应用，详述了ARM Cortex-M4内核的架构和特性，以及通过STM32CubeMX、Keil MDK、Proteus开发STM32F407微控制器的硬件和软件环境配置。

由浅入深，循序渐进  从嵌入式系统的基础知识、内核、外设到嵌入式操作系统，本书不仅涵盖了嵌入式系统的基础理论和核心技术，还通过丰富的例程和实用的开发工具，提供了从理论到实践、从基础到进阶的完整学习路径。

层次分明，实例丰富  阐述了嵌入式系统的基本概念和原理、内核、外设到嵌入式操作系统的理论学习内容，通过Keil MDK编写程序代码，通过Proteus搭建仿真电路验证程序运行结果。实例涵盖了STM32F407的各种外设模块，从LED控制到复杂的嵌入式操作系统，都有详细的讲解和代码示例。

资源丰富，便于教学  为了便于教师教学，提供丰富的教学资料，获取方式详见前言。

《ARM Cortex-M4嵌入式应用技术——基于STM32F407、STM32CubeMX与Proteus》涵盖了ARM Cortex-M4内核的基本原理和特性，并结合STM32F407微控制器的实际应用，深入讲解了嵌入式系统设计与开发的关键技术和方法。在《ARM Cortex-M4嵌入式应用技术——基于STM32F407、STM32CubeMX与Proteus》的编写过程中，力求做到内容全面、结构清晰、语言简洁。全书共分为9章，从嵌入式系统的基础知识、内核、外设到嵌入式操作系统，层层递进，逐步深入。第1章阐述了嵌入式系统的基本概念、组成、分类、特点、发展趋势和典型应用； 第2章阐述了基于STM32F407微控制器的硬件特性以及STM32CubeMX、Keil MDK、Proteus开发工具配置；第3章阐述了通用输入/输出口；第4章阐述了中断系统；第5章阐述了定时器；第6章阐述了串行通信；第7章阐述了直接存储器存取；第8章阐述了模数转换器与数模转换器；第9章阐述了嵌入式操作系统，主要介绍了RT-Thread嵌入式操作系统。

《ARM Cortex-M4嵌入式应用技术——基于STM32F407、STM32CubeMX与Proteus》既可作为普通高等院校电子信息类、电气工程类、自动化类、智能制造类及相关专业本科生和研究生的教材，也可作为科研和工程技术人员的参考用书。

目录

第1章嵌入式系统概述

视频讲解： 14分钟，1集

1.1嵌入式系统定义

1.1.1嵌入式微处理器

1.1.2输入/输出接口

1.2嵌入式系统组成

1.3嵌入式系统的分类

1.3.1按处理器分类

1.3.2按操作系统分类

1.3.3按集成度和应用层次分类

1.4嵌入式系统的特点

1.5嵌入式系统的发展趋势

1.6嵌入式系统的典型应用

第2章STM32控制器及开发工具

视频讲解： 18分钟，2集

2.1ARM概述

2.1.1引言

2.1.2基于ARM体系结构划分

2.1.3ARM处理器中的寄存器

2.1.4ARM处理器特点

2.2STM32 Cortex-M4控制器

2.2.1引言

2.2.2STM32 Cortex-M4控制器特性

2.2.3STM32F407核心板

2.3开发工具

2.3.1STM32CubeMX

2.3.2Keil MDK

2.3.3Proteus

第3章通用输入/输出口

视频讲解： 23分钟，3集

3.1嵌入式系统的输入/输出

3.2STM32F407的GPIO

3.2.1STM32F407 GPIO寄存器

3.2.2STM32F407 GPIO引脚模式

3.3STM32F407 GPIO HAL库函数

3.4GPIO实例

3.4.1STM32CubeMX工程

3.4.2Keil MDK程序

3.4.3Proteus 仿真电路

第4章中断

视频讲解： 27分钟，4集

4.1中断概述

4.1.1中断的定义

4.1.2中断的优点

4.1.3中断源与中断屏蔽

4.1.4中断处理过程

4.1.5中断优先级与中断嵌套

4.2STM32F407中断系统

4.2.1嵌套向量中断控制器

4.2.2中断优先级

4.2.3中断向量表

4.2.4中断服务函数

4.2.5外部中断/事件控制器

4.3STM32F407 中断 HAL库函数

4.3.1STM32F407 NVIC HAL库函数

4.3.2STM32F407 EXTI HAL库函数

4.4外部中断实例

4.4.1STM32CubeMX工程

4.4.2Keil MDK程序

4.4.3Proteus仿真电路

第5章定时器

视频讲解： 35分钟，5集

5.1定时器概述

5.2STM32F407定时器

5.2.1基本定时器

5.2.2通用定时器

5.2.3高级定时器

5.2.4看门狗

5.2.5实时时钟

5.2.6系统滴答定时器

5.3STM32F407脉冲宽度调制

5.4STM32F407定时器HAL库函数

5.5定时器实例

5.5.1TIM3延时实例

5.5.2TIM1 PWM输出实例

5.5.3TIM1 PWM动态调整占空比实例

第6章串行通信

视频讲解： 38分钟，5集

6.1串行通信概述

6.1.1串行通信和并行通信

6.1.2单工、半双工和全双工

6.1.3波特率

6.1.4同步通信和异步通信

6.1.5串口引脚连接

6.2STM32F407串行通信

6.2.1STM32F407 USART

6.2.2STM32F407 USART功能

6.2.3STM32F407 UART参数

6.3STM32F407串行通信HAL库函数

6.4串行通信实例

6.4.1轮询方式串口发送

6.4.2中断方式串口发送

6.4.3中断方式串口接收和发送

第7章直接存储器存取

视频讲解： 18分钟，3集

7.1直接存储器存取概述

7.1.1DMA概念及工作原理

7.1.2DMA的特点及应用

7.2STM32F407 DMA

7.2.1DMA的主要特性

7.2.2DMA寄存器

7.2.3DMA功能说明

7.2.4DMA中断

7.3STM32F407 DMA HAL库函数

7.4直接存储器存取实例

第8章模数转换器与数模转换器

视频讲解： 20分钟，5集

8.1模数转换器和数模转换器概述

8.1.1模数转换器

8.1.2数模转换器

8.2STM32F407模数转换器

8.2.1STM32F407 ADC概述

8.2.2STM32F407 ADC功能

8.2.3STM32F407 ADC寄存器

8.2.4STM32F407 ADC功能说明

8.3STM32F407数模转换器

8.3.1STM32F407 DAC概述

8.3.2STM32F407 DAC功能

8.3.3STM32F407 DAC寄存器

8.3.4STM32F407 DAC功能说明

8.4STM32F407 ADC和DAC HAL库函数

8.4.1ADC HAL库函数

8.4.2DAC HAL库函数

8.5模数转换器实例

8.5.1STM32CubeMX工程

8.5.2Keil MDK程序

8.5.3Proteus仿真电路

第9章嵌入式操作系统

视频讲解： 21分钟，4集

9.1嵌入式操作系统概述

9.1.1嵌入式操作系统定义与特点

9.1.2常用嵌入式操作系统

9.1.3嵌入式操作系统与通用操作系统的区别

9.1.4嵌入式操作系统的应用领域

9.1.5嵌入式操作系统的发展趋势

9.2RT-Thread嵌入式操作系统

9.2.1RT-Thread 概述

9.2.2RT-Thread 架构与内核

9.2.3RT-Thread 线程管理机制

9.2.4RT-Thread线程间同步

9.2.5RT-Thread线程间通信

9.3RT-Thread常用函数

9.4RT-Thread实例

9.4.1基于RT-Thread的LED控制

9.4.2基于RT-Thread的ADC采集

参考文献

嵌入式系统技术已经成为推动信息技术发展的重要力量，从智能家居到工业自动化，从医疗设备到汽车电子，嵌入式系统无处不在，正深刻地改变着我们的生活和生产方式。ARM CortexM4作为一种高性能、低功耗的微控制器内核，具有丰富的外设接口、较强的实时性、较完备的安全保护功能，在物联网、工业自动化、智能制造、汽车、消费电子等领域得到了广泛应用。因此，掌握ARM CortexM4嵌入式应用技术对于电子工程、物联网工程、自动化、智能制造及相关专业的学生来说至关重要。

本书系统阐述了嵌入式系统的基本概念、原理、发展趋势及典型应用，详述了ARM CortexM4内核的架构和特性，以及通过STM32CubeMX、Keil MDK、Proteus开发STM32F407微控制器的实例。本书不仅涵盖了嵌入式系统的基础理论和核心技术，还通过丰富的实例和实用的开发工具，提供了从理论到实践、从基础到进阶的完整学习路径。

本书强调图形化配置工具STM32CubeMX的应用。STM32CubeMX是ST公司开发的一款嵌入式软件开发工具，提供了图形化的配置界面，可以极大地缩短工程项目配置的时间，降低配置的难度。本书详细介绍了STM32CubeMX的使用方法，并通过实例展示了如何利用STM32CubeMX进行外设配置、引脚配置、时钟设置、代码生成等操作。此外，本书还重点介绍了基于STM32CubeMX的HAL库开发方式，这是当前ST公司主推的开发方式，具有高效、便捷和通用性等优点。

本书引入电子电路仿真软件Proteus。Proteus是一款功能强大的电子电路仿真软件，可以模拟电路的运行情况，有助于在设计阶段发现问题并进行改进。本书将Proteus作为仿真教学与仿真实践的平台，在Proteus中构建了STM32F407芯片模型，并通过实例展示了如何利用Proteus进行电路仿真和调试。通过理论与实践相结合的方式，培养开发者的综合能力，提高解决实际问题的能力。

本书注重理论与实例的结合。阐述了嵌入式系统的基本概念和原理、内核、外设到嵌入式操作系统的理论学习内容，通过STM32CubeMX配置通用输入/输出口、中断、定时器、串行通信、直接存储器存取、模数转换器与数模转换器、嵌入式操作系统，通过Keil MDK编写程序代码，通过Proteus搭建仿真电路验证程序运行结果。实例涵盖了STM32F407的各种外设模块，从LED控制到复杂的嵌入式操作系统，都有详细的讲解和代码实例。通过这些实例的学习，可以逐步掌握STM32F407的开发方法，从而将理论知识应用于实际项目中，提高解决实际问题的能力。

本书由张营担任主编，贾蕊鲜担任副主编，高国民、杨亚磊、田涛、王程程、张晓、宋斌、孙九瑞、巩永光、陈浩、张彪、王振坤参与编写。本书共9章，根据编写分工，张营、贾蕊鲜对全书进行了审核修订，张营编写第1章，杨亚磊编写第2章，张晓编写第3章，田涛编写第4章，王程程编写第5章，贾蕊鲜编写第6章，孙九瑞、宋斌、王振坤编写第7章，巩永光、陈浩、张彪编写第8章，高国民编写第9章。

本书参考了所列参考文献中的部分内容，在此表示感谢。本书的出版得到了清华大学出版社的大力支持，在此表示衷心感谢。本书的出版得到了山东省本科教改项目(M2018X036)、教育部产学合作协同育人项目(22060080529207)的支持，在此一并表示感谢。

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编者2025年5月