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第1章 低成本单片机世界的入侵者——Cortex-M01

1.1 相比8位（16位）机为何要选择Cortex-M01

1.1.1 性能对比2

1.1.2 8位和16位体系结构的缺点3

1.1.3 Cortex的软件移植性3

1.2 如何从8位机过渡到Cortex-M04

1.3 编程模型7

1.3.1 处理器的模式7

1.3.2 堆栈8

1.3.3 内核寄存器8

1.4 存储器模型11

1.4.1 存储区、类型和属性12

1.4.2 存储器系统的存储器访问次序12

1.4.3 存储器访问的行为13

1.4.4 软件的存储器访问顺序13

1.5 异常模型14

1.6 电源管理19

1.7 指令集20

1.8 Cortex-M0内核外设23

1.9 STM32F0系列23

1.10 小结24

第2章 开发软件准备25

2.1 MDK-ARM开发环境25

2.1.1 μVision4IDE概述25

2.1.2 编译、调试现有MDK工程26

2.1.3 创建一个Keil新项目27

2.2 仿真器36

2.2.1 ST-Link36

2.2.2 J-Link与U-Link237

2.3 WinMerge37

2.4 小结39

第3章 硬件基础40

3.1 STM32F0产品特征40

3.2 系统及存储器概述41

3.2.1 系统构架41

3.2.2 存储器组织42

3.2.3 启动配置42

3.3 电源控制（PWR）43

3.3.1 电源43

3.3.2 电源管理器44

3.3.3 低功耗模式45

3.3.4 PWR固件库46

3.4 复位和时钟控制（RCC）46

3.4.1 复位46

3.4.2 时钟47

3.4.3 低功耗模式51

3.5 RCC固件库52

3.6 硬件设计53

3.7 小结56

第4章 STM32F0的固件库57

4.1 ARM的C语言57

4.1.1 嵌入式C语言的几个特殊之处57

4.1.2 寄存器访问方式总结59

4.1.3 struct字节对齐60

4.1.4 使用volatile62

4.1.5 RAM中运行程序62

4.1.6 软件结构64

4.2 CMSIS65

4.2.1 CMSIS主要构成65

4.2.2 使用CMSIS66

4.3 STM32F0xx标准外设库67

4.3.1 标准外设库概述67

4.3.2 STM32F0xx外设驱动文件说明68

4.3.3 STM32F0xx的CMSIS文件说明69

4.3.4 库文件夹说明70

4.3.5 固件库文件71

4.3.6 MDK ARM中使用固件库实例74

4.4 小结75

第5章 通用I/O（GPIO）76

5.1 GPIO引脚与功能76

5.1.1 引脚描述76

5.1.2 GPIO功能描述77

5.1.3 通用I/O（GPIO）79

5.1.4 I/O引脚的复用功能和重映射79

5.1.5 外部中断／唤醒线80

5.1.6 输入配置80

5.1.7 输出配置80

5.1.8 复用功能配置80

5.1.9 模拟配置81

5.1.10 HSE或LSE引脚用作GPIO81

5.1.11 备份域供电下GPIO引脚的使用81

5.1.12 GPIO复用功能寄存器81

5.2 GPIO固件库83

5.3 GPIO应用实例84

5.4 小结87

第6章 中断和事件88

6.1 嵌套向量中断控制器（NVIC）88

6.1.1 NVIC概述88

6.1.2 电平中断和脉冲中断90

6.2 中断和异常向量91

6.3 扩展中断和事件控制器（EXTI）93

6.3.1 框图93

6.3.2 事件管理94

6.3.3 功能说明94

6.3.4 外部和内部中断／事件线映像95

6.4 EXTI固件库96

6.5 EXTI中断实例96

6.6 HardFault异常调试实例98

6.7 小结99

第7章 通用同步异步收发器（USART）100

7.1 USART主要功能100

7.2 STM32F0x的USART功能实现101

7.3 USART功能描述102

7.3.1 USART框图102

7.3.2 USART字符描述103

7.3.3 发送器104

7.3.4 接收器106

7.3.5 多机通信110

7.3.6 Modbus通信111

7.3.7 LIN（本地互联网络）模式112

7.3.8 USART同步模式113

7.3.9 单线半双工通信114

7.3.10 RS-232硬件流控制和RS-485驱动使能114

7.4 USART中断116

7.5 USART固件库函数117

7.6 基于USART实现的多个通信标准121

7.7 接收不定长数据实例123

7.8 小结125

第8章 实时时钟（RTC）126

8.1 主要特性126

8.2 STM32F0的RTC功能实现127

8.3 功能描述127

8.3.1 RTC框图127

8.3.2 被RTC控制的GPIO128

8.3.3 时钟和预分频器128

8.3.4 实时时钟和日历128

8.3.5 可编程报警129

8.3.6 RTC初始化及配置129

8.3.7 读日历寄存器130

8.3.8 复位过程131

8.3.9 RTC同步131

8.3.10 RTC参考时钟检测131

8.3.11 RTC平滑数字校准132

8.3.12 时间戳功能132

8.3.13 侵入检测132

8.3.14 校准时钟输出133

8.3.15 报警输出134

8.4 RTC低功耗模式134

8.5 RTC中断134

8.6 固件库135

8.7 闹钟报警实例137

8.8 小结141

第9章 看门狗142

9.1 STM32F0看门狗概述142

9.2 独立看门狗（IWDG）143

9.3 窗口看门狗（WWDG）145

9.4 固件库146

9.4.1 IWDGAPI146

9.4.2 WWDG固件库147

9.5 看门狗实例148

9.6 小结149

第10章 定时器150

10.1 STM32F0定时器实现150

10.2 功能描述151

10.2.1 时基单元152

10.2.2 计数器153

10.2.3 时钟源154

10.2.4 捕获／比较通道155

10.2.5 输入捕获模式156

10.2.6 强制输出模式157

10.2.7 输出比较模式157

10.2.8 PWM模式158

10.2.9 互补输出和死区插入160

10.2.10 使用刹车功能161

10.2.11 产生六步PWM输出162

10.2.12 编码器接口模式163

10.3 固件库164

10.4 SPWM实例168

10.5 小结171

第11章 模数转换器（ADC）172

11.1 ADC主要特性172

11.2 ADC功能描述173

11.2.1 校准174

11.2.2 ADC开关控制174

11.2.3 ADC时钟175

11.2.4 ADC配置176

11.2.5 通道选择176

11.2.6 转换模式176

11.2.7 启动与停止转换177

11.3 外部触发和触发极性178

11.4 数据管理179

11.5 低功耗特性180

11.6 ADC中断181

11.7 ADC固件库181

11.8 STM32F05x（07x）的DAC与比较器183

11.9 USB电压监测184

11.10 小结186

第12章 DMA控制187

12.1 DMA主要特性187

12.2 DMA功能描述187

12.2.1 DMA原理187

12.2.2 可编程的数据宽度、数据对齐方式和数据大小端190

12.2.3 错误管理190

12.2.4 中断190

12.2.5 DMA请求映射190

12.3 固件库191

12.4 基于DMA的ADC采样192

12.5 小结195

第13章 串行外设接口／I2S音频（SPI/I2S）196

13.1 简介196

13.1.1 SPI主要特点196

13.1.2 SPI/I2S具体功能实现197

13.2 SPI功能描述197

13.2.1 SPI框图197

13.2.2 一主、一从通信198

13.2.3 多从机通信200

13.2.4 从机选择（NSS）的引脚管理200

13.2.5 通信格式201

13.2.6 SPI的初始化202

13.2.7 数据发送和接收流程202

13.2.8 状态标志204

13.2.9 错误标志204

13.3 SPI中断205

13.4 SPI固件库206

13.5 SPI相互通信实例207

13.6 小结209

第14章 I2C接口210

14.1 I2C的主要特点210

14.2 I2C功能描述211

14.2.1 I2C1框图211

14.2.2 I2C模式212

14.2.3 I2C的初始化212

14.2.4 数据收发213

14.2.5 I2C从机模式215

14.2.6 I2C主模式217

14.3 I2C中断219

14.4 I2C固件库220

14.5 读／写24C02实例221

14.6 小结224

第15章 控制器局域网bxCAN225

15.1 bxCAN概述225

15.2 bxCAN工作模式226

15.2.1 初始化模式227

15.2.2 正常模式227

15.2.3 睡眠模式（低功耗）228

15.2.4 测试模式228

15.2.5 静默模式228

15.2.6 环回模式228

15.2.7 环回静默模式229

15.3 bxCAN功能描述229

15.3.1 发送229

15.3.2 时间触发通信模式231

15.3.3 接收管理231

15.3.4 标识符过滤232

15.3.5 报文存储233

15.3.6 错误管理234

15.3.7 位时间特性234

15.4 bxCAN中断235

15.5 bxCAN固件库235

15.6 CAN通信实例237

15.7 小结241

第16章 RTX实时操作系统应用242

16.1 RTX概述242

16.1.1 RTX任务243

16.1.2 RTX调度245

16.2 任务通信247

16.2.1 事件标志247

16.2.2 互斥量248

16.2.3 信箱249

16.3 RTX基础配置251

16.4 中断任务之间的通信实例252

16.5 小结254

第17章 USB电源监测255

17.1 需求分析255

17.2 硬件设计255

17.3 软件设计256

17.4 小结259