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本期极术社区推荐的是由杭州电子科技大学曾毓和黄继业老师编写，清华大学出版社出版的新书《嵌入式系统设计——基于Cortex-M处理器与RTOS构建》。该书系统介绍了基于ARM Cortex-M体系的嵌入式系统设计，同时配套有STM32芯片和GD32芯片的开发板，让工程师可以同时掌握两种芯片的开发及设计。
内容简介
全书系统介绍了基于ARM Cortex-M体系的嵌入式系统设计，将微控制器技术、RTOS概念、传感器应用、编程技巧和实用方法与实际工程开发技术在STM32F407/GD32F407硬件平台上很好地结合起来，使读者通过本书的学习能迅速了解并掌握基于STM32/GD32的嵌入式系统设计方法和工程开发实用技术，为后续的深入学习和发展打下坚实的理论与实践基础。
书籍特色
- 紧跟嵌入式技术发展，基于图形化配置工具的和多任务系统设计视角介绍嵌入式系统应用设计流程。
- 主要内容基于业内流行的FreeRTOS嵌入式实时系统，多实例演示RTOS的任务管理、优先级、信号、消息和任务通知等基础概念应用方法。
- 应用示例丰富实用，操作讲解详实易懂，所有示例都通过了配套嵌入式平台的硬件验证，有较高的工程实践参考性。
- 详实的嵌入式鸿蒙系统移植教程，涵盖环境搭建和工程创建、移植、编译下载过程完整步骤，帮你从零开始鸿蒙嵌入式应用开发。
- 全书使用工具软件皆为免费、开源或作者自制软件，配套实验板资料全部开放，板载MCU器件也都可用国产MCU替代，可极大降低教学和学习成本。
配套开发板介绍
配套HX32F4学习板主要特点：
- 核心芯片选用基于Cortex-M4内核的主流高性能MCU，型号STM32F407VET6/VGT6。（HX32F4的国产版本选用引脚兼容的GD32F407VET6或GD32F470VET6）
- 板载DAP下载调试器，仅需一根TYPE-C接口就能完成供电，下载，调试，串口调试。
- 板载嵌入式学习基础资源包括：8个LED、6个独立按键、4位数码管、无源蜂鸣器、麦克风、电容触摸按键，外接16MB SPI FLASH。
- 板载外设接口包括：3.5mm音频输出、ADC、DAC、CAN接口、ESP8266模块接口、HC05蓝牙接口、IIC接口、单总线模块接口、SD卡接口、以太网接口、USB Host和USB Device接口。
- 板上还提供15x2扩展接口，可直插2.4寸LCD触摸液晶屏或作为外设扩展接口，涵盖USART、SPI、IIC、ADC、DAC、定时器等外设引脚，方便进行其他的扩展实验。
- 原理图和PCB资料全部开放，开源地址：https://gitee.com/zalileo/HX32F4-Board
书籍目录
第1章 基于Cortex-M的嵌入式系统概述
- 1.1 嵌入式系统基本概念
- 1.2 ARM Cortex体系结构
- 1.3 ARM Cortex-M各系列特点
- 1.4 STM32F407结构简介
- 1.5 实时操作系统RTOS简介
- 1.6 嵌入式系统在物联网中的发展
第2章 Cortex-M嵌入式硬件平台
- 2.1 硬件平台简介
- 2.2 主要器件
- 2.3 主要功能模块
第3章 嵌入式开发工具与设计流程
- 3.1 STM32开发工具
3.2 ARM Keil MDK工具
- 3.3 STM32CubeMX使用方法
- 3.3.1 STM32Cube简介
- 3.3.2 STM32CubeMX软件安装
3.4 基于HAL库的程序设计流程
- 3.4.1 STM32 HAL介绍
- 3.4.2 CubeMX工程创建流程
- 3.5 第一个LED点灯程序
- 实验1 按键扫描与流水灯设计
第4章 FreeRTOS操作系统
- 4.1 FreeRTOS系统简介
- 4.2 FreeRTOS系统移植
4.3 多任务系统基本概念
- 4.3.1 任务及任务管理
- 4.3.2 优先级
- 4.3.3 消息队列
- 4.3.4 信号量
- 4.3.5 互斥量
- 4.3.6 事件
- 4.3.7 任务通知
- 4.3.8 内存管理
4.4 创建第一个RTOS工程
- 4.4.1 CubeMX工程配置
- 4.4.2 导出MDK工程
- 4.4.3 编写功能代码
- 实验2 多任务键盘与流水灯实验
第5章 简单外设应用
- 5.1 数码管应用
- 5.2 按键与外部中断
5.3 麦克风与ADC应用
- 5.3.1 添加串口打印输出
- 5.3.2 ADC模块介绍
- 5.3.3 麦克风AD采样示例
- 5.4 单总线温湿度传感器应用
- 5.5 IIC接口陀螺仪传感器应用
- 实验3 声控延时亮灯实验
- 实验4 温度报警与倾角检测实验
第6章 串口通信应用
- 6.1 学习板虚拟串口概述
- 6.2 轮询接收方式串口通信
6.3 中断接收方式串口通信
- 6.3.1 串口接收中断示例
- 6.3.2 DMA空闲中断示例
- 6.3.3 流水灯串口通信应用
- 6.4 使用SWO调试
- 实验5 简单串口通信实验
- 实验6 数据采集与串口通信实验
第7章 无线通信应用
7.1 蓝牙HC05通信模块介绍
- 7.1.1 HC05蓝牙模块用法介绍
- 7.1.2 HC05蓝牙模块AT指令介绍
- 7.2 蓝牙通信实践
7.3 ESP8266WiFi通信模块介绍
- 7.3.1 ESP01模块用法介绍
- 7.3.2 ESP01模块AT指令介绍
- 7.4 WIFI通信实践
7.5 物联网连接应用实践
- 7.5.1 创建OneNET平台设备
- 7.5.2 连接OneNET平台
- 实验7 蓝牙手机遥控实验
- 实验8 数据采集及Wifi通信实验
第8章 GUI显示应用
8.1 OLED应用介绍
- 8.1.1 单色IIC接口OLED介绍
- 8.1.2 OLED显示屏驱动程序介绍
- 8.1.3 GUISlim图形库介绍
- 8.1.4 汉字点阵文件介绍
- 8.2 OLED应用实践
- 8.3 MCU接口LCD介绍
8.4 LCD应用实践
- 8.4.1 emWin图形库介绍
- 8.4.2 FSMC总线配置
- 8.4.3 LCD屏驱动移植接口
8.4.4 GUI应用设计
- 实验9 OLED显示屏数据曲线绘制实验
- 实验10 LCD液晶屏GUI设计实验
第9章 定时器应用
9.1 STM32F4定时器介绍
- 9.1.1 常规定时器
- 9.1.2 HAL库定时器模块设计方法
- 9.1.3 定时器基本概念介绍
- 9.2 定时器基本功能应用
- 9.3 PWM输出应用
- 9.4 信号捕捉应用
- 9.5 外部脉冲计数应用
- 实验11 简易闹铃设计实验
- 实验12 呼吸灯设计实验
- 实验13 简易频率计设计实验
- 实验14 简单录音机设计实验
第10章 RTC与低功耗应用
- 10.1 RTC实时时钟应用
- 10.2 STM32低功耗模式介绍
- 10.3 STM32低功耗应用
- 实验15 基于RTC的电子钟设计
- 实验16 低功耗待机与唤醒实验
第11章 FatFs文件系统应用
- 11.1 FatFs介绍
11.2 SPI FLASH应用实践
- 11.2.1 添加配置SPI外设
- 11.2.2 添加SPI FLASH驱动
- 11.2.3 SPI FLASH直接读写操作实践
- 11.2.4 SPI FLASH文件读写操作实践
11.3 SD卡应用实践
- 11.3.1 添加配置SDIO外设
- 11.3.2 SD卡文件读写操作实践
11.4 U盘挂载应用实践
- 11.4.1 添加配置USB HOST组件
- 11.4.2 U盘文件读写操作实践
- 实验17 数据存储实验
- 实验18 文件传输实验
第12章 STM32 IAP程序设计
- 12.1 STM32 IAP概念介绍
- 12.2 STM32内部FLASH介绍
- 12.3 STM32内部FLASH读写实践
- 12.4 程序跳转应用实践
- 12.5 IAP程序设计实践
- 实验19 串口IAP设计实验
- 实验20 U盘IAP设计实验
第13章 鸿蒙嵌入式系统移植
13.1 OpenHarmony介绍
- 13.1.1 LiteOS-M内核简介
- 13.1.2 开发环境配置
13.2 OpenHarmony系统移植
- 13.2.1 创建裸机工程
- 13.2.2 系统编译构建移植
- 13.2.3 系统启动过程适配
- 13.2.4 编译及烧录
13.3 OpenHarmony应用开发示例
- 13.3.1 hello world示例
- 13.3.2 流水灯示例
- 实验21 OpenHarmony系统移植实验
作者介绍
本书适用对象：电子、计算机类相关专业的高等院校本专科学生。
本书适用课程：单片机、嵌入式实践和电子系统综合设计等相关实践课程。
书籍购买
书籍购买链接：https://item.jd.com/13603919.html
相关课件及教学资料下载：https://gitee.com/zalileo/HX32F4-Board，书籍课件在其下的“07 相关资料”目录中，书籍实验示例工程在其下的“05 学习板配套教材示例代码”目录中，如有下载问题，可联系邮箱：zyu20@hdu.edu.cn
老师可以免费申请该书籍，申请链接：https://docs.qq.com/form/page/DYkNBY2hVWGVvdG1v#/fill
配套开发板购买：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-23113581213.10.1f823de1YJY0ga&id=696813161080
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