新书推荐| 《GD32微控制器原理与应用》，全面掌握微控制器知识

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“微机原理”作为高等院校工科电子类、信息类等专业的一门重要课程，旨在加强学生对计算机系统架构、汇编语言及计算机组成原理的了解。极术读书栏目曾推荐过安谋科技教育计划合作图书《微型计算机原理及应用-基于Arm微处理器》by 苏州大学王宜怀教授，受到了非常多工程师的关注和阅读。为了让社区用户加深对微控制器底层原理的理解，本期极术读书将推荐由兆易创新推出的最新卓越工程师系列教材之《GD32微控制器原理与应用》，该书主要介绍32位微控制器原理与应用，采用GD32F3苹果派开发板，其主控芯片为搭载Arm Cortex-M4处理器的GD32F303ZET6。

书籍简介

《GD32微控制器原理与应用》是一本微机原理教程。通过15个实验分别介绍汇编语言基础、基于汇编的数据处理、程序流控制、存储器访问、函数封装、流水灯、独立按键、外部中断、定时器、SysTick、RCU、串口通信、ADC和DAC的原理与应用。全书程序代码的编写均遵循统一规范，且各实验采用模块化设计，以便于将各模块应用在实际项目和产品中。

本书既可以作为高等院校电子信息、自动化等专业微控制器相关课程的教材，也可以作为微控制器系统设计及相关行业工程技术人员的入门培训用书。

书籍特点

(1) 适合具有Arm基础的嵌入式工程师学习，也可作为高等院校电子类专业的教材;
(2) 原理与实践相结合，语言通俗易懂深入浅出；
(3) 书中的所有例程按照统一的工程架构设计，每个子模块都按照统一标准设计，以方便读者后续使用书中所学知识进一步开发，或将其应用于项目当中；
(4) 本书配有丰富的资料包，且不断更新；
(5) 书籍配套有GD32F3苹果派开发板（需自行购买）

目录简介

第1、2章简要介绍本书所用开发平台和工具，以及开发工具的安装与配置，然后介绍微机工作原理和GD32F30x系列微控制器。
第3~8章以仿真实验为主线，对Keil软件的使用，工程的建立、编译和程序下载，以及汇编语言的基础知识进行介绍。
第9~17章介绍GPIO、外部中断、定时器、SysTick、 RCU、串口通信、ADC和DAC的原理及相关寄存器，并通过实验进行验证。

第1章 GD32开发平台和工具 1
- 1.1 为什么选择GD32 2
- 1.2 GD32F3系列芯片介绍 2
- 1.3 GD32F3苹果派开发板电路
  - 1.3.1 通信－下载模块电路 5
  - 1.3.2 GD-Link调试－下载模块电路 6
  - 1.3.3 电源转换电路 6
- 1.4 GD32F3苹果派开发板可以开展的部分实验 7
- 1.5 GD32微控制器开发工具的安装与配置 7
  - 1.5.1 安装Keil 5.30 8
  - 1.5.2 设置Keil 5.30 11
第2章微机原理与简介 14
- 2.1 微机工作原理 15
  - 2.1.1 微机的基本组成 15
  - 2.1.2 汇编语言与汇编过程简介 16
  - 2.1.3 微机工作过程 17
- 2.2 GD32F30x系列微控制器概述 18
  - 2.2.1 GD32F30x系统架构 19
  - 2.2.2 存储器映射 20
第3章基准工程实验 24
- 3.1 实验内容 25
- 3.2 实验原理 25
  - 3.2.1 Keil编辑和编译及程序下载过程 25
  - 3.2.2 Keil工程选项 26
  - 3.2.3 GD32工程模块名称及说明 36
  - 3.2.4 相关参考资料 36
- 3.3 实验步骤与代码解析 37
第4章汇编语言初探 52
- 4.1 实验内容 53
- 4.2 实验原理 53
  - 4.2.1 文件初解 53
  - 4.2.2 工作寄存器 55
  - 4.2.3 汇编语言基本语法 57
  - 4.2.4 数制及转换 60
  - 4.2.5 启动文件 61
  - 4.2.6 .map文件 63
  - 4.2.7 仿真 66
- 4.3 实验步骤与代码解析 69
第5章数据处理实验 73
- 5.1 实验内容 74
- 5.2 实验原理 74
  - 5.2.1 数据传送指令 74
  - 5.2.2 基本运算指令 75
  - 5.2.3 逻辑运算指令 77
  - 5.2.4 移位运算指令 77
  - 5.2.5 机器码 80
  - 5.2.6 本章指令汇总 84
- 5.3 实验步骤与代码解析 85
第6章程序流控制实验 92
- 6.1 实验内容 93
- 6.2 实验原理 93
  - 6.2.1 程序流控制 93
  - 6.2.2 比较与测试指令 93
  - 6.2.3 跳转指令 94
  - 6.2.4 条件后缀 95
  - 6.2.5 本章指令汇总 97
- 6.3 实验步骤与代码解析 97
第7章存储器访问实验 102
- 7.1 实验内容 103
- 7.2 实验原理 103
  - 7.2.1 存储器 103
  - 7.2.2 存储器访问指令 104
  - 7.2.3 存储器空间 108
  - 7.2.4 存储器空间使用 109
  - 7.2.5 本章指令汇总 109
- 7.3 实验步骤与代码解析 109
第8章函数封装实验 115
- 8.1 实验内容 116
- 8.2 实验原理 116
  - 8.2.1 函数介绍 116
  - 8.2.2 堆区和栈区 117
  - 8.2.3 栈区设置 117
  - 8.2.4 栈操作指令 118
  - 8.2.5 LDR伪指令 118
- 8.3 实验步骤与代码解析 119
第9章 GPIO与流水灯实验 123
- 9.1 实验内容 124
- 9.2 实验原理 124
  - 9.2.1 LED电路原理图 124
  - 9.2.2 GPIO功能框图 124
  - 9.2.3 GPIO部分寄存器 126
  - 9.2.4 RCU部分寄存器 130
  - 9.2.5 程序架构 131
- 9.3 实验步骤与代码解析 133

第10章 GPIO与独立按键输入实验 140
- 10.1 实验内容 141
- 10.2 实验原理 141
  - 10.2.1 独立按键电路原理图 141
  - 10.2.2 GPIO功能框图 142
  - 10.2.3 GPIO部分寄存器 143
  - 10.2.4 按键去抖原理 143
  - 10.2.5 程序架构 144
- 10.3 实验步骤与代码解析 145
第11章外部中断实验 160
- 11.1 实验内容 161
- 11.2 实验原理 161
  - 11.2.1 EXTI功能框图 161
  - 11.2.2 EXTI部分寄存器 163
  - 11.2.3 AFIO部分寄存器 165
  - 11.2.4 异常和中断 167
  - 11.2.5 NVIC中断控制器 172
  - 11.2.6 NVIC部分寄存器 173
  - 11.2.7 程序架构 176
- 11.3 实验步骤与代码解析 178
第12章定时器实验 186
- 12.1 实验内容 187
- 12.2　实验原理 187
  - 12.2.1　通用定时器L0结构框图 187
  - 12.2.2　通用定时器部分寄存器 190
  - 12.2.3　RCU部分寄存器 192
  - 12.2.4　程序架构 193
- 12.3　实验步骤与代码解析 194
第13章 SysTick实验 204
- 13.1　实验内容 205
- 13.2　实验原理 205
  - 13.2.1　SysTick功能框图 205
  - 13.2.2　SysTick实验流程图分析 206
  - 13.2.3　SysTick部分寄存器 207
  - 13.2.4　程序架构 208
- 13.3　实验步骤与代码解析 209
第14章 RCU实验 216
- 14.1　实验内容 217
- 14.2　实验原理 217
  - 14.2.1　RCU功能框图 217
  - 14.2.2　RCU部分寄存器 220
  - 14.2.3　FMC部分寄存器 225
  - 14.2.4　程序架构 225
- 14.3　实验步骤与代码解析 226
第15章串口通信实验 233
- 15.1　实验内容 234
- 15.2　实验原理 234
  - 15.2.1　串口通信协议 234
  - 15.2.2　串口电路原理图 236
  - 15.2.3　串口功能框图 237
  - 15.2.4　串口部分寄存器 240
  - 15.2.5　串口模块驱动设计 244
  - 15.2.6　程序架构 246
- 15.3　实验步骤与代码解析 247
第16章 ADC实验 262
- 16.1　实验内容 263
- 16.2　实验原理 263
  - 16.2.1　ADC功能框图 263
  - 16.2.2　ADC时钟及其转换时间 265
  - 16.2.3　ADC部分寄存器 265
  - 16.2.4　程序架构 271
- 16.3　实验步骤与代码解析 272
第17章 DAC实验 284
- 17.1　实验内容 285
- 17.2　实验原理 285
  - 17.2.1　DAC功能框图 285
  - 17.2.2　DAC部分寄存器 288
  - 17.2.3　程序架构 290
- 17.3　实验步骤与代码解析 292

作者简介

张沛昌，博士，在深圳大学任讲师、特聘副研究员，广东省“深圳大学-达实智能位置感知与探测工程中心”副主任，技术带头人，深圳市“孔雀计划”高层次引进人才。主要研究方向为智能物联网通信，5G多天线（MIMO）技术、大数据及智能融合信息大数据处理。同时，张沛昌老师在教学工作中积极开展方法研究，深入挖掘课本知识与实际应用中的联系，致力于推广高校建立卓越工程师培养体系。

郭文波，资深嵌入式系统工程师，具有丰富的嵌入式开发经验，参与“卓越工程师培养系列”教材的编写，规划GD32系列教材12部，近年来一直从事嵌入式项目开发、教学工作研究和制定卓越工程师质量评价指标、标准和方案，以及推动相关高校建立卓越工程师培养体系。