嵌入式实时操作系统μC/OS-II经典实例:基于STM32处理器sample

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嵌入式实时操作系统μC/OS-II经典实例:基于STM32处理器sample
嵌入式实时操作系 μC/OSI经典实例 基于STM32处理器 (第2版) 刘波文孙岩编著 烂京毓空航无学出社 内容简介 本书紧紧围绕"rCOS∏系统设计”这一主题,立足实践解析了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ 与嵌入式图形系统pC/GUI的设计与应用。本书主要以 ARM Cortex-M3内核的STM32F103处理 器、嵌入式实时操作系统pCOS嵌入式图形系统pCGU作为讲述对象。 全书共分为20章,所讲述的18个实例涵盖了最常用的外设以及最典型的应用.理论与实践指导 性强。所有的实例都基于嵌人式实时操作系统AC/OSⅡ和嵌入式图形系统pC/GUl.同时也都涉及 硬件底层程序设计,软件设计架构均参照应用软件层、系统软件层、硬件抽象层、硬件外设驱动层次安 排,通俗易懂。 本书可作为高校计算机、电子信息工程、自动化控制等相关专业本科生和研究生的嵌人式系统教 材;也可供从事ARM技术和嵌入式实时操作系统rC/)S-l开发的科研人员、嵌入式爱好者和从业 人员参考使用。本书更是第一线嵌式系统髙级开发人员学习硏究和进行ARM相关应用课程培训 的必备参考书。 图书在版编目(IP)数据 嵌入式实时操作系统nC/OSⅡ经典实例:基于STM 32处理器′刘波文,孙岩编著.-2版.-北京:北京 航空航天大学出版社,2014.5 ISBN978-7-5124-1362-7 Ⅰ.①嵌…Ⅱ.①刘…②孙…Ⅲ.①实时操作系统 Ⅳ.①TP316.2 中国版本图书馆CIP数据核字(2014)第010453号 版权所有,侵权必究。 嵌入式实时操作系统μC/OSⅡ经典实例——基于STM32处理器(第2版 刘波文孙岩编著 责任编辑张楠王松 北京航空航天大学出版社出版发行 北京市海淀区学院路37号(邮编100191)http://www.buaapress.com.en 发行部电话:(010)82317024传真:(010)82328026 读者信箱:emsbookt@gmail.com邮购电话:(010)82316524 涿州市新华印刷有限公司印装各地书店经销 开本:710×10001/16印张:52.5字数:1181千字 2014年5月第2版2014年5月第1次印刷印数:4000册 ISBN978-7-5124-1362-7定价:108.00元(含光盘1张) 若本书有倒页、脱萸、缺页等印装质量冋题,请与本社发行部联系调换。联系电话:(010)82317024 序 今天,8位单片机在家用电器、工业设备、医疗保健、计算机外设等众多领域的应用 已经非常普遍。随着集成电路设计技术和制造工艺的提高,32位单片机的价格已经越 来越逼近原来8位单片机的价格,有逐步替代8位单片机的趋势。按销售额计算,2009 年32位单片机的销售额已经与8位单片机持平,预计在未来3~5年中,8位单片机的 销售量将不再增长,而32位单片机将2倍于8位单片机的市场份额。 意法半导体(ST)公司是一家全球杰出的半导体供应商,同时也是通用单片机市场 的领先者。为了适应市场的需求,ST于2007年6月在众多主要的单片机厂商中,率先 推出了以ARM的32位 Cortex-M3为核心的单片机—STM32M系列产品,经过不 到5年的时间已经陆续推出了9大系列、超过250种产品型号 STM32F1系列:超值型产品(STM32F100); ·STM32F1系列:基本型产品(STM32F101); ·STM32F1系列:USB基本型产品(STM32F102); ·STM32F1系列:增强型产品(STM32F103); ·STM32F1系列:互联型产品(STM32F105/107); ·STM32F2系列:高性能产品(STM32F205/215/207/217); ·STM32F4系列:具DSP功能的高性能产品(STM32F405/415/407/417); ·STM32L1系列:超低功耗型产品(STM32F151/152); STM32W系列:2.4GHz射频产品(STM32W108) 自从面世以来,STM32系列产品就得到了业界的持续关注和广泛好评。STM32 以优越的性能、平易的价格和完美的兼容性,赢得了客户的青睐,得到了大量的应用。 据ARM公司的统计,在2007年至2011年第一季度期间,STM32系列产品的累积出 货量,占全球以 Cortex-M为核心的单片机产品的45%。 本书以嵌入式实时操作系统μC/OSⅡ为主体,结合pC/OSI在STM32上的实 现,详细深入地讲述了很多实际项目案例,很好地把硬件电路设计与软件设计融合在 起讲解,为从事嵌入式实时操作系统和STM32产品开发的科研人员、设计工程师和高 校师生提供了不少典型的应用实例,是一本不可多得的参考用书。 意法半导体将继续努力使自己成为32位单片机的领先者,同时不断地提供丰富的 产品和最新的技术以满足广大用户不断增长的需求。 意法半导体有限公司大中华区 通用单片机和存储器产品部、应用部经理 梁平 2012年1月 第2版前 时间如白驹过隙,距2012年本书第1版的出版已有2年时间,期间我们收到了许 多读者的反馈邮件,他们对本书的第2版提出了很多好的建议和意见,我们也通过网络 书友会等方式广泛收集了大家对本书再版的一些好的提议。此外,我们也在最近的 年中积累了一些新的经验和构思,这些都为本书的第2版修订工作奠定了基础。 目前,市场上STM32系列微控制器相关书籍,一般只是基础入门教程,多数针对 各种外设接口介绍编程设计,很少有一本书能够综合硬件编程设计、嵌入式实时操作系 统μC/OSⅡ、嵌入式图形系统μC/GUI软件设计集中讲述实际项目案例。本书为了 解决这类问题,将重点深入到pC/OSⅡ与μC/GUI系统,结合大量经典项目案例来讲 解如何在μC/OSⅡ与μC/GUⅠ系统环境下构建应用实例 本书第2版体系结构与层次更趋完整、基本概念走向清晰,易读易学。与第1版相 比,第2版做了较大的修改与完善,本书第2版共包括20章,各章的主要内容安排 如下: 第1章简述STM32处理器的主要产品线的性能、特点、框架结构,对 CMSIS软件 接口标准进行了基础性讲解。 第2章偏重实践,简述了嵌人式实时操作系统μC/OSⅡ的内核体系、结构和特点, 把重点集中在μC/OSⅡ嵌入式系统移植,并通过3个实例分别在pC/OSⅡ系统中采 用消息队列、信号量、邮箱机制,演示进程间的通信与同步。 第3章简述了μC/GUⅠ图形系统的软件结构、相关控件及基本操作函数,集中讲述 pC/GUI的系统移植,最后演示了如何在μC/OSⅡ系统架构下创建μC/GUI图形界面 显示例程。 第4章首先简述STM32处理器的RTC模块的结构、工作流程,然后详细讲解了 RT℃模块相关寄存器及外设库函数,最后讲述在μC/OSⅡ系统环境下实现pC/GUI 时钟显示界面的系统软件设计。 第5章先简述串行闪存芯片SST25VF016B器件操作、操作指令等,再讲述 FATES开源文件系统移植,最后讲述在μC/OSⅡ、μC/GUI系统框架下设计基于存储 器的文件显示实例 第6章采用STM32处理器的GPIO端口,在C/OSⅡ系统创建pC/GUI界面, 通过滑动条控制LED延时闪烁 第7章先讲述STM32处理器ADC模块的功能结构、工作模式,再介绍ADC模块 相关的寄存器及ADC外设库函数,最后详细讲解A/D采样-转换的系统软件设计。 第8章讲述液晶显示屏与触摸屏的系统软件设计,基于软硬件分层剥离、软件重组 复用的层次架构,是全书的实例应用基础,演示了2.4寸、3.0寸、4.3寸液晶显示模块 图形显示实例。 第9章是一个基于SDO硬件接口的MP3音乐播放器系统设计实例。先对 STM32处理器的SDIO接口的构成、寄存器功能、SDIO外设库函数以及VS1003硬件 等进行基础性介绍,再综合SDO硬件驱动、VS1003硬件驱动、 FATES文件系统来讲 解SD卡MP3播放器系统设计 第10章讲述模拟IC总线协议实现FM数字收音机应用实例。首先简述IC总 线协议,然后分别介绍FM数字立体声芯片TEA5767的功能结构、工作模式以及寄存 器定义,最后详细讲述实例的系统软件编程 第11章是一个基于STM32处理器 bxCaN模块的CAN报文收发应用实例。首 先介绍CAN总线协议,然后介绍STM32处理器的 bXCAN模块的工作模式、收发操作 流程、寄存器功能以及CAN外设库函数,最后详细讲述CAN总线收发系统软件设计, 本章偏重于pC/GUI图形用户界面设计。 第12章是一个基于μIP协议栈的以太网通信的实例。首先介绍以太网IEE802 3数据帧格式,然后概述以太网控制器ENC28J60芯片,最后详细讲述基于pIP1.0协 议栈的以太网通信系统软件设计。本章将系统程序设计和μIP协议栈移植分开讲述。 第13章是一个基于nRF24L01的无线数据收发应用实例。首先讲述包括无线收 发器nRF24L01的工作模式、操作指令、寄存器以及SPI外设库函数在内的基础知识 点,然后分成主机和从机两个部分讲述无线数据收发软件设计。 第14章介绍基于CC2530芯片的 Zig Bee无线通信实例。首先简述 Zig Bee技术的 协议体系结构、设备类型、网络拓扑,然后概述 ZigBee芯片CC2530的功能结构以及硬 件电路设计,最后详细讲解 Zig Bee无线收发应用实例的系统软件设计,软件设计重点 侧重于pC/GUI图形用户界面设计。 第15章首先介绍STM32处理器USB模块的硬件结构、寄存器定义,然后将软件 设计分成USB设备固件程序设计和pC/OSⅡ系统软件设计两大部分进行详细讲解, 侧重点也在pC/GUI系统任务。 第16章是一个GPS星历表系统设计实例,首先介绍GPS的工作原理、主要构成 NMEA183标准语句,然后讲述STM32处理器的 USART接口及外设库函数,最后详 解在pCOS-Ⅱ系统环境下创建GPS星历表显示界面。 第17章主要介绍通用定时器及系统编程设计,简述STM32处理器的定时器模 块,详细介绍采用PWM控制减速电机及舵机的系统软件设计过程,并给读者预留了 个在pCOSⅡ系统构建pC/GUI图形用户界面实时控制电机驱动硬件的实践性设 计题。 第18章主要介绍三轴加速度传感器MMA7455L的编程应用,介绍MMA7455L 的工作模式、寄存器配置以及硬件电路设计,最后详细讲述MMA7455L的系统软件 设计。 第19章是一个采用图像采集传感器OV7670的摄像头应用实例,仅在pC/OSⅡ 系统环境下实现实时图像显示。本章由应用软件层、系统软件层、硬件外设层自上而下 讲述各层软件设计重点。 第20章简述了本书配套实例的的STM32硬件开发平台与配件,有助于读者对实 验平台的了解 通过18个章节的应用实例,详细深入地阐述了在COSⅡ系统和pC/GUI图形 系统中的应用实例开发与应用。这些应用实例典型、类型丰富,覆盖面广,全部来自于 实践并且调试通过,代表性和指导性强,是作者多年科研工作经验的总结。 本书主要特色 (1)实例丰富、技术新潮,精选了较典型的应用实例,所有应用实例系作者原创,实 践指导性强 (2)应用实例基于μC/OSⅡ系统、μC/GUI图形系统环境,软硬件分层剥离,软件 复用、可移植性强; (3)实例设计结构层次清晰,依照应用软件层、系统软件层、硬件抽象层、硬件外设 驱动层次安排软件设计,易懂易学 本书实例全部在配套的STM32硬件开发板上调试通过,该开发板很适合教学使 用,同时也是很好的通用开发板。为促进读者更好地学习,加强互动,提供优惠购买图 书配套开发板活动,有需要购买的读者可以上作者的淘宝网店(http://sortwell taobao.com或http://shop68851802.taobaocom)同时网店也是开发板新版本发布、 书籍相关咨询和交流的唯一渠道 本书由刘波文,孙岩编写。由于涉及内容较多,知识有限,加之时间仓促,书中不足 和错误之处在所难免,恳请专家和读者批评指正,也可以通过邮件( powenliu@ yeah net)联系作者本人。 刘波文 2013年12月21日 于深圳 目录 第1章STM32处理器与实验平台概述 1.1STM32处理器概述 1.1.1STM32F1xx系列…… 1.1.2STM32F2xx系列 1.1.3STM32L1xx系列 111368 1.1.4STM32F3xx系列 1.1.5STM32F4xx系列 1.2 CMSIS软件接口标准 ………………………………12 1.2.1 CMSIS层与软件架构… 1.2.2 CMSIS文件结构… 1.2.3基于 CMSIS架构的示例 …20 第2章嵌入式系统μC/OSI 22 2.1嵌入式系统pC/OSII概述……………………………………………………22 2.1.1pC/OSⅡ系统特点…………………………22 2.1.21C/OSI系统内核 24 2.1.3任务管理…………………………………………………………………33 2.1.4时间管理… 34 2.1.5任务之间的通信与同步 2.1.6内存管理 ,,,,、, ……………………………………………………37 2.2如何在STM32处理器移植μC/OSⅡI系统………………38 2.2.1移植pC/OSⅡI满足的条件 ……38 2.2.2初识pC/OSⅡ嵌入式系统… 2.2.3重提μCOS-Ⅱ嵌入式系统移植要点 ………………55 2.2.4细说pC/OSⅡ系统运行流程……………………56 2.3设计目标 59 2.41C/OSⅡ系统软件设计… ……………………………………………59 2.4.1实例11C/OSⅡ系统基础应用 ………………………………59 2.4.2实例2-消息队列……………………………………………………70 2.4.3实例3-信号量… 2.4.4邮箱通信机制解析· 嵌入式实时操作系统μC/OSI经典实例——基于STM32处理器(第2版) 2.5实例总结… 0,,.,.,,,,,,.,,,非,,,,,.,,,,.,,,,,·.,,,,,,,,.,,, 78 2.6实例操作演示……………………………………………………………………78 第3章嵌入式图形系统μC/GUI 80 3.1嵌入式图形系统pC/GUI 80 3.1.1μC/GUI系统软件结构 …………………………………80 3.1.2文本显示 3.1.3数值显示……………………………………………………………………83 3.1.42D图形库… ………………85 3.1.5字体… 89 3.1.6颜色……………… ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,·,.,··, …91 3.1.7存储设备…………… …………93 3.1.8视窗管理器………………………………………………………………93 3.1.9窗口对象… 95 3.1.10对话框 106 3.1.11抗锯齿… ,,,,,,,,,,,,.,,,··.·.,,,,,.,.,,, 107 3.1.12输入设备 108 3.1.13时间函数… ……………………110 3.2pC/GUI系统移植 110 3.2.1初识μC/GUI系统 ……………………………………111 3.2.2细说pC/GUI系统移植 121 3.2.3gC/GUⅠ系统的触摸屏驱动……………………………130 3.2.4在pC/OSⅡ系统下支持μC/GUI系统 …132 3设计目标………… 135 3.4系统软件设计………………………………………………………135 3.5实例总结 ……144 3.6显示效果…… ……………………………145 第4章实时时钟系统设计实例 .,,,.·,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,·:.,·, ……………146 4.1RTC简述 ……………146 4.1.1RTC复位过程 ……………………148 4.1.2RTC寄存器操作 …………148 4.1.3RTC寄存器描述… …149 4.1.4备份寄存器描述 154 4.2RTC及相关外设库函数功能详解 ,,,,,··.,,,,,,,,,·,.,..·,,,,,, 156 4.2.1RTC外设库函数功能 ………157 4.2.2备份寄存器库函数功能… 162 4.3设计目标 …166 4.4RTC系统硬件构成 167

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    Cstyle_0x007 很好的东西;值得
    2020-06-12
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    koenlee 书跟标题不是同一本书
    2017-07-20
    回复
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