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第1章 ARM Cortex-M4内核1

1.1数字信号控制器（DSC ）1

1.2 Coretx-M4处理器4

1.3从Cortex-M3到Cortex-M46

1.4常见ARM Cortex-M4处理器8

1.4.1飞思卡尔的Kinetis系列8

1.4.2 NXP的LPC4300系列10

1.4.3 ST公司的STM32F4系列10

1.4.4 TI的LM4Fx系列12

1.4.5 Atmel的SAM4系列12

第2章 STM32F4系统架构13

2.1 STM32F407xx系列13

2.2 STM32F4总线架构14

2.2.1 STM32F4总线特点14

2.2.2 STM32F1和STM32F4系列AHB/APB桥时钟差异15

2.3存储器组织18

2.3.1嵌入式SRAM18

2.3.2位操作18

2.3.3备份SRAM19

2.4 STM32F4物理重新映射19

2.5系统配置控制器24

第3章 STM32F4电路设计27

3.1 STM32F1与STM32F4之间的兼容性设计27

3.2 STM32F407最小系统设计31

3.2.1最小系统电路设计31

3.2.2电源电路设计31

3.2.3按键与LED电路设计36

3.2.4时钟、复位、引导配置以及 SWD接口电路设计39

3.3通信接口电路设计43

3.3.1 RS232接口43

3.3.2 CAN与RS485接口44

3.3.3 USB接口45

3.4 ADC与DAC接口46

3.5 LCD及SDIO接口46

3.6 SDIO接口47

3.7图像传感器及接口48

3.8以太网接口49

3.9引脚安排说明51

3.10本书配套开发板52

第4章 STM32F4程序设计入门54

4.1 Keil环境下的第一个STM32F407程序54

4.1.1创建一个Keil新项目54

4.1.2添加主程序54

4.1.3配置Flash Download57

4.1.4在RealView MDK中调试程序60

4.2第一个基于GCC的STM32F407程序61

4.2.1软件环境61

4.2.2编写STM32的C语言程序64

4.2.3使用GCC编译STM32程序67

4.2.4在Obtain_ Studio中编译Hello World程序69

4.2.5使用C+++开发STM32F4程序69

第5章 STM32F4标准外设库应用72

5.1 STM32F4标准外设库72

5.1.1 STM32F4标准外设库结构72

5.1.2 ARM Cortex微控制器软件接口标准CMSIS73

5.1.3 STM32F4标准外设库的驱动程序结构81

5.1.4 STM32F4外设库文件82

5.2 STM32F标准外设库使用规则88

5.3在RealView MDK中使用STM32F4外设库90

5.4在GCC中应用STM32F4外设库92

5.4.1 STM32F4外设库GCC项目模板92

5.4.2 Obtain_ Studio集成开发系统常用技巧98

第6章 STM32F4 FPU单元及浮点数运算102

6.1 Cortex-M4 FPU单元102

6.1.1概述102

6.1.2 Cortex-M4 FPU的功能106

6.2 Cortex-M4 VFP指令108

6.2.1 Cortex-M4 VFP指令集108

6.2.2 Cortex-M4 FPU寄存器109

6.2.3 Cortex-M4 FPU编程模型113

6.3 STM32F4浮点运算测试113

6.3.1编译器设置113

6.3.2 STM32F4浮点运算测试116

6.3.3使用STM32F4标准库的浮点运算测试118

第7章 STM32F4 DSP指令及DSP库119

7.1 ARM DSP技术119

7.1.1概述119

7.1.2 Cortex-M4 DSP单元121

7.2 Cortex-M4的DSP指令122

7.3 STM32F4 DSP库123

7.4三角函数的应用实例129

7.5 FIR滤波函数的应用实例132

7.5.1 FIR滤波函数结构132

7.5.2 STM32F4中实现FIR低通滤波器实例134

7.6快速傅立叶变换函数的应用实例140

7.6.1 STM32F4 DSP库的CFFT实现140

7.6.2 CFFT测试实例144

第8章 STM32F4启动与复位147

8.1 STM32F4启动原理147

8.2 STM32F4复位149

8.2.1系统复位150

8.2.2电源复位150

8.2.3备份域复位151

8.3 STM32F4软件复位151

8.3.1概述151

8.3.2软件复位实例153

第9章 STM32F4 PWR电源管理155

9.1 PWR电源管理155

9.1.1内部电源结构155

9.1.2独立ADC的电源和参考电压155

9.1.3电池备份域155

9.1.4内部稳压器157

9.2 STM32F4 PWR单元的管理与编程157

9.2.1 STM32F4 PWR备份域157

9.2.2 STM32F4 PWR低功耗模式159

9.2.3 STM32F4 PWR低功耗模式的实现161

第10章 STM32F4 CCM核心耦合存储器164

10.1 CCM核心耦合存储器164

10.2 CCM作为高速运算缓冲使用165

10.2.1直接使用CCM165

10.2.2通过定义CCM数据段来使用CCM内存167

10.3 CCM作为堆栈使用168

第11章 STM32F4 RCC及系统时钟配置171

11.1系统时钟配置171

11.1.1系统时钟配置方法171

11.1.2采用STM32F4xx-Clock_Configuration程序进行时钟配置178

11.2 STM32F4 RCC179

11.2.1 STM32F4时钟树179

11.2.2 F4与F1系列RCC主要区别181

11.2.3 RCC PLL配置寄存器与RCC时钟配置寄存器185

11.3其他外设的时钟配置方法190

第12章 STM32F4 GPIO及应用193

12.1 STM32F4 GPIO的结构与特点193

12.1.1 GPIO193

12.1.2 I/O引脚多路复用器和映射194

12.2 STM32F1和STM32F4系列GPIO的差异198

12.2.1 IP总线之间的映射差异198

12.2.2 GPIO结构上的差异200

12.2.3 GPIO性能上的差异201

12.2.4 GPIO编程上的差异202

12.3 STM32F4 GPIO测试程序205

12.3.1创建STM32F4- KEY_ LED项目205

12.3.2 STM32F4 KEY_ LED项目程序分析207

12.4 STM32F4外设库应用程序分析210

第13章 STM32F4 NVIC及中断管理219

13.1 STM32F4中断控制器219

13.1.1嵌套矢量中断控制器（NVIC）219

13.1.2 AAPCS及函数调用过程220

13.1.3 Cortex-M中断响应过程222

13.2 STM32F4中断管理225

13.2.1 STM32F4中断向量225

13.2.2 STM32F4用户程序中断向量表229

13.3 STM32F4中断向量配置方法239

13.3.1 NVIC嵌套中断向量控制器239

13.3.2深入了解STM32F4的NVIC优先级243

第14章 STM32F4 SysTick定时器247

14.1 Cortex-M SysTick定时器247

14.1.1 SysTick定时器247

14.1.2 SysTick库函数248

14.1.3 SysTick的设置249

14.2 SysTick测试程序250

14.3 SysTick程序分析253

第15章 STM32F4 EXTI外部中断257

15.1 STM32F4外部中断257

15.2 STM32F4外部中断实例259

15.3 STM32F4中断配置262

15.3.1 STM32F4外部中断程序分析262

15.3.2中断通道配置263

15.3.3中断优先级配置264

15.3.4外部中断模式配置264

15.3.5外部中断响应函数配置268

第16章 STM32F4 USART通信271

16.1 STM32F4的USART接口271

16.1.1概述271

16.1.2 USART波特率的计算方法274

16.1.3发送器275

16.1.4接收器277

16.2 USART通用串口程序设计279

16.2.1 USART标准库函数279

16.2.2 USART数据发送与接收程序设计282

16.2.3中断方式的数据接收程序设计284

16.3 USART通用串口C++程序设计287

16.3.1 USART数据发送C+++程序设计287

16.3.2 USART数据接收C+++程序设计288

16.4中断方式的数据接收290

16.4.1中断方式的数据接收C+++程序设计290

16.4.2多个串口驱动对象的协调工作291

16.5 USART C++驱动程序的设计293

16.5.1 USART驱动程序293

16.5.2 printf与cout的实现295

第17章 FSMC接口及LCD屏控制298

17.1 STM32F4新增的FSMC接口298

17.1.1 STM32F1与STM32F4的FSMC接口比较298

17.1.2 AHB接口299

17.1.3外部设备地址映像300

17.1.4 NOR和PSRAM地址映像301

17.1.5 NAND和PC卡地址映像302

17.1.6 NOR闪存和PSRAM控制器303

17.2 LCD驱动芯片304

17.2.1 LCD接口304

17.2.2 Ili9xx系列TFT驱动芯片305

17.3基于FSMC的TFT驱动程序设计309

17.3.1 FSMC与TFT端口连接及端口映射309

17.3.2 FSMC与TFT的内存空间映射及操作311

17.3.3 FSMC初始化313

17.3.4 TFT屏初始化318

17.3.5 TFT驱动程序统一接口函数的实现322

17.4 FSMC接口驱动TFT屏的测试程序325

第18章 STM32F4触摸屏控制327

18.1触摸屏概述327

18.2触摸屏驱动IC329

18.3触摸屏测试程序332

18.4触摸屏驱动程序分析334

18.5触摸屏校准341

18.5.1触摸屏校准算法341

18.5.2触摸屏校准的实现344

第19章 STM32F4 RTC实时时钟及日历功能348

19.1 STM32F4实时时钟（RTC）348

19.1.1概述348

19.1.2 STM32F4与STM32F1在RTC上的区别348

19.1.3 STM32F4实时时钟结构350

19.2日历功能测试程序351

19.2.1日历功能测试程序352

19.2.2日历时钟源353

19.2.3日历配置356

19.2.4日历值的写入与读取360

第20章 STM32F4定时器363

20.1 STM32F4定时器的种类363

20.1.1 SysTick定时器363

20.1.2 RTC定时器364

20.1.3通用定时器（TIM2～TIM5）364

20.1.4通用定时器（TIM9～TIM14）365

20.1.5基本定时器（TIM6、 TIM7）365

20.1.6高级控制定时器（TIM1及TIM8）366

20.1.7独立看门狗（IWDG）366

20.1.8窗口看门狗（WWDG）367

20.2 STM32F4通用定时器计数模式368

20.2.1时基单元368

20.2.2计数器模式——向上计数模式368

20.2.3计数器模式——向下计数模式369

20.2.4计数器模式——中心对齐模式（向上/向下计数）369

20.3 STM32F4通用定时器基本应用370

20.4通用定时器工作模式374

20.4.1通用定时器常用工作模式374

20.4.2 STM32F4通用定时器模式举例376

第21章 STM32F4 ADC应用381

21.1 STM32F4 ADC模块381

21.1.1 STM32F4 ADC381

21.1.2 STM32F4和STM32F1的ADC差异382

21.1.3 STM32F4的ADC固件库函数385

21.2 STM32 ADC测试实例387

21.2.1 STM32 ADC测试程序代码387

21.2.2 STM32 ADC程序分析389

第22章 STM32F4 DMA应用397

22.1 STM32F4 DMA397

22.1.1 STM32F4 DMA概述397

22.1.2 STM32F1和STM32F4之间的DMA差异399

22.1.3 STM32F4的DMA库函数404

22.2 DMA在ADC中的应用406

22.2.1任务转移策略之DMA ADC应用实例406

22.2.2 DMA ADC程序分析408

22.3 DMA在USART中的应用414

22.3.1任务转移策略之USART DMA数据发送414

22.3.2任务转移策略之USART DMA数据接收418

22.3.3任务队列策略之USART DMA发送中断应用421

22.3.4任务循环策略之USART DMA接收中断应用425

第23章 STM32F4以太网接口及应用428

23.1 STM32F4以太网接口特点428

23.2 LwIP432

23.2.1 LwIP概述432

23.2.2 LwIP主要模块433

23.2.3 LwIP TCP协议工作过程443

23.2.4 LwIP UDP协议工作过程444

23.3 LwIP的移植445

23.3.1 LwIP下载445

23.3.2 LwIP网络设备驱动程序文件446

23.3.3 STM32F407以太网接口初始化448

23.4 LwIP协议栈的 httpserver测试程序457

23.5 LwIP协议栈的udp_echo_client测试程序460

第24章 STM32F4 DCMI视频接口及应用465

24.1 STM32F4新增的DCMI数码相机接口465

24.1.1概述465

24.1.2 DMA的接口466

24.1.3 DCMI固件库函数468

24.2 OV7670摄像头469

24.3 CMOS摄像头测试程序470

24.4 CMOS摄像头驱动程序原理472

24.4.1 SCCB协议472

24.4.2 SCCB协议驱动程序设计475

24.4.3 CMOS摄像头驱动程序设计479

24.4.4 DCMI驱动程序设计484

参考文献489