本书涵盖了基于ARM的STM32 HAL库的基本概念、基本原理、应用技术。硬件原理的阐述以学生"适用、易学、掌握”为原则，降低读者入门和理解的难度。STM32的软件设计基于HAL库，方便读者上手。本书在内容组织和框架设计上具有两个鲜明特点：全案例、基于读者学习。从读者学习的角度，组织每个章节的内容体系，对STM32常用的典型外设模块的原理及其应用设计均以若干个完整案例呈现，同时也给出了一个完整的综合性工程案例，这些都十分有利于学习者学习和模仿。

沈红卫，历任绍兴文理学院自动化系副教授，绍兴文理学院教务处处长（教授），现任绍兴文理学院工学院院长。主要著作有《单片机应用系统设计实例与分析》、《基于单片机的智能系统设计与实现》等。

目 录
第一篇 基于HAL + STM32CubeIDE
第1章 如何学习STM322
1.1 学习STM32必须具备的基础知识2
1.2 STM32的基本架构和基本原理3
1.2.1 嵌入式与ARM3
1.2.2 什么是STM324
1.2.3 STM32的内部结构5
1.2.4 STM32的时钟树6
1.2.5 STM32典型芯片9
1.3 STM32的开发10
1.3.1 STM32的4种开发模式10
1.3.2 HAL库的文件结构12
1.3.3 基于HAL库开发中必须掌握的几个概念14
1.3.4 如何学习STM3216
1.3.5 学习STM32所需工具和平台16
1.4 STM32的最小系统—学习和开发的最小平台18
1.5 本章小结20
思考与实践21
第2章 STM32的工程创建和调试22
2.1 STM32CubeMX与STM32CubeIDE22
2.1.1 什么是STM32CubeMX22
2.1.2 STM32CubeIDE与STM32CubeMX的区别22
2.2 STM32CubeIDE开发平台的搭建23
2.2.1 IDE平台的安装23
2.2.2 Packs包下载与安装26
2.3 新建工程流程29
2.4 STM32CubeIDE的功能及其基本操作37
2.4.1 工具栏介绍37
2.4.2 Debug调试模式38
2.4.3 窗口和文本设置39
2.5 本章小结41
思考与实践41
第3章 通用输入/输出（GPIO）口42
3.1 STM32 GPIO口概述42
3.2 GPIO口的工作原理42
3.2.1 GPIO引脚介绍42
3.2.2 GPIO口的内部结构43
3.2.3 GPIO口的工作模式46
3.3 GPIO口配置与应用50
3.3.1 GPIO口配置解析50
3.3.2 GPIO函数51
3.4 GPIO应用实例52
3.4.1 GPIO输出控制52
3.4.2 单功能按键输入57
3.4.3 复用功能按键输入61
3.5 本章小结63
思考与实践64
第4章 中断65
4.1 中断及其基本原理65
4.1.1 什么是中断65
4.1.2 中断系统66
4.1.3 中断处理流程67
4.2 嵌套向量中断控制器68
4.2.1 嵌套向量中断控制器的主要功能68
4.2.2 异常和中断69
4.2.3 EXTI71
4.3 EXTI的配置与应用73
4.3.1 EXTI配置解析73
4.3.2 EXTI函数76
4.4 EXTI应用实例76
4.4.1 EXTI控制LED翻转76
4.4.2 EXTI嵌套LED控制83
4.5 本章小结89
思考与实践90
第5章 串口（USART）91
5.1 串行通信91
5.1.1 嵌入式系统中的通信91
5.1.2 同步/异步串行通信92
5.1.3 UART93
5.2 STM32的USART95
5.2.1 USART接口95
5.2.2 5路USART的引脚关系96
5.2.3 USART的应用步骤97
5.3 串口通信配置97
5.3.1 串口设备配置解析97
5.3.2 常用的UART函数99
5.3.3 串口重定向100
5.3.4 串口调试助手101
5.4 串口应用实例102
5.4.1 串口收发轮询方式102
5.4.2 串口收发中断方式109
5.4.3 串口空闲中断方式111
5.5 本章小结112
思考与实践112
第6章 I2C和SPI113
6.1 STM32的I2C总线113
6.1.1 I2C总线概述113
6.1.2 I2C总线的工作原理和注意事项114
6.1.3 STM32的I2C总线的基本特点116
6.2 STM32的I2C总线的应用要领117
6.2.1 关于STM32的I2C模块117
6.2.2 I2C总线死锁的原因及其解决办法118
6.2.3 STM32的I2C接收和发送流程118
6.3 硬件I2C与软件I2C119
6.3.1 硬件I2C设备配置流程119
6.3.2 接口函数及其应用123
6.3.3 软件I2C实现126
6.4 STM32的SPI129
6.4.1 硬件结构与时序129
6.4.2 STM32 SPI的构成131
6.4.3 STM32的SPI的主要工作流程132
6.4.4 SPI函数及其应用132
6.4.5 设备配置流程133
6.5 I2C和SPI应用实例135
6.5.1 I2C读写AT24C02135
6.5.2 基于SPI总线实现OLED显示140
6.6 本章小结152
思考与实践153
第7章 定时器154
7.1 STM32定时器154
7.1.1 高级定时器154
7.1.2 通用定时器155
7.1.3 基本定时器156
7.2 PWM157
7.2.1 什么是PWM157
7.2.2 PWM的主要参数157
7.2.3 PWM的工作原理157
7.2.4 PWM的应用158
7.3 定时器配置159
7.3.1 定时器模式159
7.3.2 定时器参数160
7.3.3 定时器中断161
7.4 主要接口函数162
7.4.1 定时器启停162
7.4.2 比较输出162
7.4.3 PWM输出163
7.4.4 输入捕获164
7.5 定时器应用实例165
7.5.1 定时器控制LED165
7.5.2 PWM呼吸灯166
7.5.3 输入捕获168
7.6 本章小结171
思考与实践173
第8章 直接存储器访问（DMA）174
8.1 STM32的DMA174
8.1.1 什么是DMA174
8.1.2 DMA控制器的功能框图174
8.1.3 DMA的基本原理175
8.1.4 DMA控制器的主要特点175
8.2 DMA的配置要点176
8.2.1 DMA控制器配置参数176
8.2.2 DMA的优先级及其仲裁176
8.2.3 DMA通道177
8.2.4 DMA中断请求178
8.2.5 DMA注意事项178
8.3 DMA配置178
8.3.1 设备配置解析178
8.3.2 配置函数解析181
8.4 DMA应用实例181
8.4.1 内存到内存传输方式应用（MEMTOMEM）181
8.4.2 外设到内存传输方式应用184
8.5 本章小结187
思考与实践187
第9章 ADC188
9.1 STM32F1的ADC188
9.1.1 ADC及其基本特性188
9.1.2 ADC误差来源及消除措施190
9.2 STM32外设模块ADC的工作流程与编程要点191
9.2.1 ADC的工作流程191
9.2.2 ADC编程的要点192
9.3 ADC配置193
9.3.1 设备配置解析193
9.3.2 接口函数200
9.4 ADC应用实例203
9.4.1 单ADC单通道应用示例203
9.4.2 单ADC多通道应用示例207
9.5 本章小结211
思考与实践211
第10章 DAC212
10.1 STM32的DAC212
10.1.1 DAC的功能、特点212
10.1.2 DAC的主要技术参数213
10.1.3 DAC配置的基本过程214
10.2 DAC配置214
10.2.1 设备配置解析214
10.2.2 接口函数217
10.3 DAC应用实例219
10.3.1 DAC输出正弦波219
10.3.2 DAC输出三角波221
10.4 本章小结224
思考与实践224
第11章 Flash225
11.1 STM32的Flash存储器及其基本特性225
11.1.1 嵌入式系统中的存储器225
11.1.2 Flash模块的组织关系226
11.1.3 STM32的Flash架构226
11.1.4 Flash的相关操作227
11.1.5 选项字节编程228
11.2 Flash配置与接口函数229
11.2.1 写操作函数229
11.2.2 解锁与上锁函数230
11.2.3 Flash擦除函数230
11.2.4 读操作231
11.2.5 选项字节相关操作函数231
11.3 Flash应用实例232
11.3.1 功能描述232
11.3.2 软件设计232
11.3.3 实验结果234
?
11.4 本章小结237
思考与实践237
第12章 综合性设计项目238
12.1 信号发生与采集238
12.1.1 项目性能和功能要求238
12.1.2 外设配置238
12.1.3 程序设计242
12.1.4 运行结果242
12.2 烟雾报警及其处置的模拟243
12.2.1 项目设计要求243
12.2.2 外围电路设计243
12.2.3 外设配置244
12.2.4 程序设计245
12.2.5 运行结果246
12.3 串口触摸屏设计246
12.3.1 功能描述246
12.3.2 串口触摸屏的程序设计246
12.3.3 STM32的外设配置249
12.3.4 程序设计250
12.3.5 运行结果251
12.4 本章小结251
思考与实践251
第二篇 基于固件库+Keil（MDK-ARM）
第13章 基于固件库的开发及其示例254
13.1 STM32的最小系统254
13.2 STM32工程模板的建立255
13.2.1 STM32的固件库255
13.2.2 新建工程模板的第一步——复制固件库文件259
13.2.3 新建工程模板的第二步——新建一个Keil工程260
13.2.4 关于创建工程模板的简单小结266
13.3 程序的烧写267
13.3.1 基于串口的程序下载（烧写）方式268
13.3.2 基于JTAG（SWD）的程序下载（烧写）方式269
13.4 程序的调试271
13.5 模板的使用273
13.6 3个GPIO输出的范例——STM32中实现 延时的三种常用方法274
13.6.1 第一个LED工程——基于延时函数的延时274
13.6.2 第二个LED工程——SysTick中断延时276
13.6.3 第三个LED工程——定时器中断延时278
13.7 本章小结281
思考与实践282
第14章 液晶显示在STM32中的应用——基于固件库283
14.1 STM32与12864液晶模块连接的硬件接口283
14.1.1 12864液晶模块的基本原理283
14.1.2 硬件接口284
14.2 STM32与12864液晶模块连接的软件 接口实现——查询“忙”状态284
14.2.1 程序设计思想284
14.2.2 程序实现285
14.2.3 程序演示303
14.3 本章小结304
思考与实践304