Программирование микроконтроллеров
STM32

(начальный курс)

Оглавление

Введение _ 4
Глава 1. Программные и аппаратные средства программирования микроконтроллеров STM32 _ 14
1.1. Архитектура микроконтроллера STM32 _ 14
1.2. Среда разработки STM32CubeIDE _ 18
          1.2.1. Общие сведения _ 18
          1.2.2. Информационный центр _ 21
          1.2.3. Концепция Perspective в STM32CubeIDE _ 22
          1.2.4. Настройки конфигурации STM32CubeIDE _ 25
          1.2.5. Рабочие пространства и проекты _ 26
1.3. Функции библиотеки HAL  для работы с портами ввода-вывода _ 28
1.4. Отладочные платы для микроконтроллеров STM32 _ 35
1.5. Создание проекта в STM32CubeIDE и моделирование его работы на отладочной плате _ 41
Контрольные вопросы и задания _ 56
Глава 2. Моделирование электрических схем с микроконтроллерами STM32 в Proteus _ 58
2.1. Комплект программ Proteus Design Suite _ 58
2.2. Создание проекта в STM32CubeIDE и моделирование его работы в Proteus _ 65
2.3. Примеры программирования STM32 с моделированием в Proteus _ 78
          2.3.1. Подключение к STM32 семисегментного индикатора _ 78
          2.3.2. Подключение кнопки _ 84
Контрольные вопросы и задания _ 86
Глава 3. Учебный проект “Сигнал SOS”, пошаговая реализация _ 89
3.1. Формирование проекта в STM32CubeIDE _ 89
3.2. Настройка периферийных устройств _ 92
3.3. Создание кода программы _ 96
3.4. Графическое отображение сигнала SOS при моделировании _ 97
3.5. Отображение буквенной информации _ 104
3.6. Визуализация графика сигнала в STM32CubeMonitor _ 105
Контрольные вопросы и задания _ 116
Глава 4. Примеры программирования микроконтроллера STM32 _ 117
4.1. Передача и прием данных через UART/USART _ 117
          4.1.1. Передача данных из микроконтроллера в компьютер _ 117
          4.1.2. Передача данных из компьютера в микроконтроллер _ 125
4.2. Таймеры _ 129
4.3. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) _ 138
4.4. Аналого-цифровое преобразование (АЦП) _ 145
          4.4.1. Подключение к STM32 потенциометра _ 145
          4.4.2. Подключение к STM32 термистора _ 155
          4.4.3. Подключение к STM32 датчика освещенности _ 159
          4.4.4. Подключение к STM32 температурного датчика LM35 _ 163
Контрольные вопросы и задания _ 169
Приложения _ 171
Приложение 1. Таблица ASCII _ 171
Приложение 2. Список сокращений _ 172
Приложение 3. Расшифровка терминов _ 174
Литература _ 185

Введение

Микроконтроллеры STM32 разрабатывает и производит компания STMicroelectronics (www.st.com). Компания STMicroelectronics (ST) была создана в 1987 году при слиянии двух микроэлектронных компаний: итальянской Società Generale Semiconduttori (SGS) Microelettronica и французской Thomson Semiconducteurs. Штаб-квартира компании находится в Женеве. STMicroelectronics имеет всемирную сеть дизайн центров и заводов: микросхемы разрабатываются в странах Европы, в США, Индии, северных странах Африки. Производство кристаллов осуществляется в Италии, Франции, Сингапуре. Тестирование и доводка микроконтроллеров до товарных образцов производится в Китае, Малайзии, Мальте, Марокко. В настоящее время компания STMicroelectronics является ведущим поставщиком электроники в Европе.
Микроконтроллеры STM32 основаны на 32-битных ядрах архитектуры ARM (Advanced RISC Machine) с сокращённым набором команд: Cortex-M0, Cortex-M0+, Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7 и др. STMicroelectronics имеет лицензию на процессорные ядра ARM от компании-разработчика процессорных ядер – ARM Holdings. Компания ST добавляет к процессорному ядру память и различные периферийные устройства и создает собственную окончательную конфигурацию микроконтроллера, выполненную в виде единого кристалла, поэтому микроконтроллеры иногда называют однокристальными ЭВМ.  Распространенными периферийными устройствами, входящими в состав микроконтроллера, являются интерфейсы USB 2.0 OTG, CAN, SPI, I2C, UART/USART, 16-разрядные и 32-разрядные таймеры, аналого-цифровые преобразователи (АЦП), цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) и др.
Семейство микроконтроллеров STM32 состоит из четырех групп:
High Performance (высокопроизводительные),
Mainstream (широкого применения),
Ultra-low power (сверхнизкого потребления),
Wireless (беспроводные).

Read more …

Глава 1. Программные и аппаратные средства программирования микроконтроллеров STM32

1.1. Архитектура микроконтроллера STM32

Внутренне каждый микроконтроллер STM32 состоит из ядра ARM Cortex-M, статической оперативной памяти, Flash-памяти и различных периферийных устройств.
Ядро ARM Cortex-M состоит из центрального процессора (CPU) и дополнительных модулей. Систему команд и архитектуру для ядер ARM Cortex-M, как отмечалось ранее, разрабатывает компания ARM Holdings, которая однако не производит и не продает процессорные устройства, а только лицензирует архитектуру процессора для производителей микроконтроллеров. Поэтому ядро Cortex-M считается интеллектуальной собственностью ARM Holdings. Существует множество компаний, которые разрабатывают, производят и продают микроконтроллеры на базе архитектуры ARM Cortex-M. Компания STMicroelectronics является одной из них, и в настоящее время – это единственный производитель, продающий полный ассортимент микроконтроллеров на базе ARM Cortex-M.

Read more …

Стоимость учебного пособия – 790 руб.