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STM32单片机入门教程的总结。

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简介:
优秀的处理器,辅以卓越的开发工具和工具链,为单片机成就了辉煌,这是单片机开发者辛勤付出的必然结果。正是因此,ARM的工具链工程师和CPU工程师紧密合作,日复一日夜夜不辍地努力设计出精简、优化且精准的ARM7TDMI内部结构,最终使其风光无限地达到巅峰。随后推出的ARMCortex-MB处理器,在成功突破后,便处处展现出ARM体系结构激动人心的全新进展。它基于最新的32位ARMv7架构,并支持高度成熟的Thumb-2指令集,同时引入了诸多前沿且崭新的特性。凭借其卓越和强大的性能,编程模型也更加简洁易用,无论是新手还是经验丰富的开发者都会对其充满喜爱。根据ARM的数据统计,2010年全球Cortex-M系列MCU的出货量高达1.44亿片,而2008年至2011年第一季度期间,STM32累计出货量占Cortex-M系列MCU总出货量的45%,这意味着两个Cortex-M微控制器中至少有一个来自ST公司。众多市场分析机构也普遍认可了ARM强大的增长势头。在32/64位MCU及MPU架构领域,ARM的市场份额于2007年为13.6%,而到2010年已攀升至23.5%,成功超越PowerArchitecture并成为市场占有率最高的架构。Cortex-n3内核是整个Cortex内核系列中的微控制器系列(M)内核或其它两个系列——应用处理器系列(A)与实时控制处理系列(R),这三个系列通常简称为A、R、M系列。这三个系列的内核各自拥有不同的应用场景。Cortex-MB内核专门针对满足存储器和处理器尺寸对产品成本产生巨大影响的广泛市场和应用领域的需求而设计开发,主要应用于低成本、小脚引脚数以及低功耗的应用场景,并且具备极高的运算能力和极强的中断响应能力。Cortex-M3处理器采用纯Thumb-2指令执行方式,从而使该具有32位高性能的ARM内核能够实现8位和16位的代码存储密度。其核心数量仅为300万个(3K),包含必要外设后门数为60万个(60K),从而实现了更小的封装尺寸以及更低的成本。Cortex-n3采用了ARMV7哈佛架构并配备带分支预测的3级流水线;中断延退最大只有12个时钟周期;在末尾连锁时只需要6个时钟周期;同时具有1.25DMIPS/MHz的性能和0.19MW/MHz的功耗。 由于对基于ARM的嵌入式系统开发人员的需求日益增长以及相应的回报丰厚,涌现出大量的培训机构来满足这一需求。这也反映了嵌入式系统的门槛较高:首先是ARM本身的复杂体系结构和编程模型要求我们深入理解汇编指令、熟练掌握ARM与Thumb状态之间的合理切换;其次是ARM芯片、开发板及仿真器的高昂成本直接影响了嵌入式开发的普及速度;再次是高校和社会上高水平嵌入式开发人员的短缺导致大学生和公司职工在入门道路上面临困难;此外培训机构的高额费用虽然提供了高水平指导但往往无法提供长时间的学习机会;最后资金支持不足也直接影响了入门进度。然而基于Cortex-m3内核的ARM处理器的出现及其与优秀Kei开发工具集成带来的优势——自动生成启动代码、简化Bootloader编写、利用Thumb-2指令集避免状态切换带来的额外开销以及降低成本——正在改变这一现状。 Cortex-M3内核通过固定中断控制器、MPU及调试组件等基础设施地址来方便程序移植;同时源代码公开使用库函数可以减少对晦涩难懂汇编语言的使用并允许开发者仅需了解所需功能即可使用C语言实现目标;因此学习 ARM 处理器的门槛得以显著降低, 建议尽可能使用固件库而非自行编写代码, 尽管深入理解寄存器操作对于高效编程至关重要, 但在实际项目中调用固件库函数才是可行的方案 。

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  • STM32概览
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    本教程为初学者提供全面的STM32单片机基础知识和实践指导,涵盖硬件配置、编程技巧及常用库函数介绍,帮助快速掌握开发技能。 优秀的处理器配合好的开发工具和工具链成就了单片机的辉煌。这是无数开发者辛勤劳动的结果。也正是这样的背景之下,ARM公司的CPU工程师与工具链工程师紧密合作,在日日夜夜的努力下为ARM7TDMI设计出了精练、优化且高效的内部结构,从而使得它在市场上大放异彩。 新的ARMCortex-M系列处理器在推出后迅速获得了市场的认可和好评。它们基于最新的32位ARMv7架构,并支持高度成功的Thumb-2指令集,带来了许多先进的特性。这些新处理器不仅性能卓越而且编程模型简洁明了,无论是新手还是资深开发者都会对其爱不释手。 据统计,到2010年为止全部Cortex-M系列MCU的出货量达到了1.44亿片;而在从2008年至2011年的第一季度期间内STM32累计出货量占到了整个Cortex-M MCU市场的45%。这表明每两颗被使用的ARM Cortex-M微控制器中,就有一颗是来自ST公司。 市场研究机构也普遍认可了ARM架构的强劲增长态势。根据数据,在2010年时,ARM在32/64位MCU及MPU领域的市场份额已经达到了23.5%,超过了PowerArchitecture成为该领域最流行的微处理器架构之一。 Cortex-M系列内核是为满足广泛市场和应用需求而特别设计的,尤其适用于低成本、小管脚数以及低功耗的应用场景。它们不仅具有极高的运算能力而且具备强大的中断响应机制。例如,采用纯Thumb2指令集执行方式的Cortex-M3处理器可以实现8位及16位代码存储密度的同时保持高性能和高效率。 此外,ARM架构复杂且编程模型独特,这使得初学者在理解Bootloader并进行操作系统移植时面临巨大挑战;而高昂的研发成本也限制了嵌入式开发的普及。然而随着基于Cortex-M3内核处理器的发展以及Keil等优秀开发工具的支持下,许多困难得以克服。 这些新特性包括自动生成启动代码、Thumb-2指令集简化编程模型管理、降低硬件尺寸降低成本等等因素都使得学习门槛显著下降,使更多人能够参与到ARM系统的学习和实践中来。同时建议开发者尽量使用固件库而非自行编写所有代码,以确保项目的高效执行。
  • PPT
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    本PPT旨在为初学者提供全面而简明的单片机入门指导,内容涵盖基础知识、开发环境搭建及典型应用案例解析。适合电子工程及相关专业学生和技术爱好者参考学习。 这是一份单片机入门教程,内容浅显易懂,非常适合初学者学习。只要你认真阅读并加以实践,一定能够掌握单片机的基础知识。
  • STM32 级视频(零基础)
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    本课程专为单片机初学者设计,旨在帮助完全没有编程经验的新手快速掌握STM32单片机的基础知识和基本操作。通过一系列系统化的教学视频,学员将学会如何设置开发环境、编写简单的代码,并进行初步的硬件控制实验。适合所有对嵌入式系统感兴趣的学习者入门学习。 STM32详细视频教程 第一讲 绪论 第二讲 STM32最小系统 第三讲 系统时钟初始化函数与延时函数的实现 第四讲 GPIO的工作原理和配置方法 第五讲 点亮第一个LED灯-寄存器 第六讲 软件仿真 第七讲 点亮第一个LED灯-库函数 第八讲 按键输入-寄存器 第九讲 按键输入-库函数 第十讲 STM32的中断 (后续内容将涵盖DMA、ADC、UART、看门狗和PWM等主题)
  • 51 51指南 51 51
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    本教程为初学者提供全面的51单片机学习指导,涵盖基础知识、编程技巧及实践应用,助你快速掌握51单片机开发技能。 ### 单片机基础知识与MCS51系列详解 #### 一、单片机概览 单片机是一种将微型计算机的主要部分集成在一块芯片上的电子器件,具备基本的运算、控制、存储及输入输出功能。相比传统计算机中分装于不同芯片并由主板连接的核心部件,单片机实现了高度集成化,简化了电路设计,并降低了成本。尽管其性能可能不及高性能处理器,在工业控制、消费电子和汽车电子等领域中凭借高性价比与低功耗等特性成为理想选择。 #### 二、MCS51系列单片机解析 由美国Intel公司研发的MCS51系列包括多个型号,如8051、8031、8751、8032和8052。其中最著名的型号是8051,它内置了4KB ROM、128B RAM以及两个计时器等部件,并具有全双工串行通信接口及中断系统。该系列单片机虽基于同一架构但功能各异以适应不同应用场景的需求。 - **8051**:作为MCS51的基础型号,它配备了32个I/O端口和一个完整的通信接口。 - **8031**:类似于8051,但它没有内置ROM,常用于需要更多程序存储空间的场景中,并与外部EPROM配合使用。 - **89C51**:基于Intel 8051内核由ATMEL公司推出的一款单片机。它拥有4KB闪存和在线编程功能,在国内广受欢迎。 #### 三、单片机的外部结构与工作原理 了解单片机的外部连接方式对正确使用及开发至关重要,特别是以89C51为例: - **电源引脚**:其中Vcc(第40脚)接+5V电压源而GND(第20脚)接地。 - **振荡电路**:通过在单片机的两个特定引脚上连接晶体和电容来提供时钟脉冲,以确保其正常工作。 - **复位功能**:9号引脚用于实现硬件复位操作,使系统从预定义状态启动。 - **程序存储器选择**:31号引脚(EA)控制内部或外部ROM的访问优先级。当此引脚设置为高电平时,则单片机首先尝试使用内置ROM;若容量不足则自动转向外置内存空间。 #### 四、单片机指令系统 为了使单片机能执行特定任务,需要编写程序并通过一系列命令来控制其工作状态。MCS51系列支持多种类型的指令集,包括数据传输、算术运算和逻辑操作等类型。例如,“SETB”与“CLR”分别用于设置或清除指定引脚的状态。 #### 五、实例:点亮LED 通过将一个LED连接到单片机的一个I/O端口(如P1.0),可以控制其亮灭状态。“CLR P1.0”的命令会令该引脚输出低电平,从而让LED发光。然而,计算机需要二进制指令才能理解这些操作,因此必须先将高级语言编写的源代码转换为机器码再加载到单片机中执行。 #### 六、总结 凭借高集成度和低成本等优势,单片机在众多嵌入式系统中的作用不可或缺;而MCS51系列则作为经典代表奠定了该领域技术的基础,并持续推动其发展。掌握单片机的基本原理与操作方法能够帮助开发者实现从简单到复杂的各种控制及自动化任务。
  • C51
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    本教程旨在为初学者提供C51单片机编程的基础知识和实践技巧,涵盖硬件连接、开发环境搭建及常用接口编程等内容。适合电子工程爱好者和技术新手学习使用。 单片机C51编程是嵌入式系统开发的基础,它是基于8051内核的微控制器,在各种电子设备中有广泛应用。本教程包含30章节,旨在帮助初学者全面掌握C51编程技能,从而轻松进行单片机开发。 学习过程中首先要理解8051单片机的结构和工作原理,包括内部寄存器、存储器组织以及IO接口。C51是专为8051设计的一种高级语言,具有直接映射硬件资源的特点,使程序编写更为简洁高效。 在“第02课:用指令方式延时闪烁LED灯”中,你将学习使用循环和计数实现简单延时功能,并控制GPIO端口使LED灯闪烁。这是单片机编程的基本操作,也是硬件控制的起点。 “第06课:用定时器中断闪灯,定时器中断的学习”进一步介绍了定时器中断的应用。该功能在单片机中非常重要,可以用于精确时间控制和实时系统中的事件处理等场景。 “第16课:读一个24C02字节,读出上一课写入的字节来验证”,涉及外部EEPROM 24C02的读写操作。该存储器常用于保存少量非易失性数据;课程中会讲解如何通过I2C总线与之通信。 “第25课:乐谱方式输入的音乐播放”和“第26课:亮灯倒计时10秒,开始播放音乐”,展示了单片机在音频处理上的应用。通过解析乐谱数据,单片机能控制音乐播放,并结合倒计时功能增加趣味性。 “第27课:三个按键选择三首不同的音乐播放”涉及了按键输入的处理,教你如何检测按键状态并根据其选择不同歌曲;这体现了单片机的交互性和多任务处理能力。 “第30课:从24C02中读出音乐来并播放音乐”,作为教程结尾部分,综合应用前面所学知识。不仅涵盖读取存储于24C02中的音乐数据,并实现了其播放功能;这是一个完整的项目实践案例。 附录提供了一些关于C51编程的参考资料如函数库和编程技巧等信息,对深入学习很有帮助。 这个教程涵盖了单片机C51编程的核心概念,包括基本硬件控制、中断机制、IO通信及存储器操作以及简单的人机交互。对于初学者来说是很好的入门指南;通过逐步学习与实践可掌握单片机编程的基本技能,并为后续嵌入式系统开发奠定坚实基础。
  • 第三版
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    《单片机入门教程》第三版是一本系统介绍单片机基础知识与应用技巧的学习指南,适合初学者快速掌握单片机编程和开发技能。 《单片机初级教程》第三版由张迎新编写,在2015年出版,清晰度很好,出版社为北京航空航天大学出版社。
  • STC15W系列
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    《STC15W系列单片机入门教程》旨在为初学者提供全面而系统的指导,涵盖硬件配置、编程基础及实用案例分析,帮助读者快速掌握STC15W系列单片机的应用技巧。 1. 开始学习了。 2. STC15W4K32S4单片机简介——资料 3. 单片机可以用来做什么呢? 4. 单片机示例!编写一个串口通讯程序,并用电脑显示图形化数据。您也可以直接从这步开始学习。 5. 相关资料链接(数据手册,其他进阶例子等)。
  • PIC详解PDF
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    本PDF提供详细的PIC单片机入门教程,涵盖基础知识、编程技巧及实践项目,适合初学者系统学习。 《PIC单片机图解入门教程》是一本由王伟民编写的PDF书籍,书中包含清晰的彩图以帮助读者更好地理解内容。 此外还有其他几部关于PIC单片机的相关资源: 1. 《PIC单片机入门与实战》,作者张明峰。这本书从介绍中档系列PIC单片机结构开始,系统地阐述了使用该类芯片进行开发的基本步骤,并通过设计实例深入浅出地讲解其主要功能模块的运用方法。书中代码示例以汇编指令为主,最后专门介绍了C语言编程技术。 2. 《PIC单片机C语言编程指南》,提供了详细的PICC函数库资料。 3. 另一本基础教程是李学海撰写的《PIC单片机实用教程-基础篇》,它涵盖了从硬件结构到软件设计的各个方面,适合初学者和有一定经验的专业人士参考。 4. 同样由李学海编著,《PIC单片机实用教程——提高篇》进一步深入探讨了高级应用技术与实践案例。 5. 朱英彪所著《PIC单片机轻松入门》,清华大学出版社出版。此书详细介绍了基本原理,并通过实验帮助读者掌握编程技巧。 6. 窦振中编写的两部书籍,《PIC系列单片机原理和程序设计》及《PIC系列单片机应用设计与实例》,分别从理论和技术层面全面地讲解了Microchip公司的产品线,包括实用的设计方法、开发工具以及多个具体的应用案例。 7. 此外还有武锋编写的《PIC系列单片机的开发应用技术》,详细介绍了如何进行软件模拟仿真调试等过程,并提供了大量实例和源代码供读者参考。 此外还提供了一些辅助工具如PIC单片机编程助手Net,用于支持日常开发工作。同时也有一个包含常用8位PIC芯片引脚符号及其功能说明的表格文档可供查阅使用。
  • Keil环境下
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    《Keil环境下单片机编程入门教程》是一本针对初学者设计的学习指南,详细介绍了使用Keil软件进行单片机编程的基础知识和实践技巧。 单片机编程是电子工程和计算机科学领域中的一个重要分支,Keil μVision是业界广泛使用的单片机开发工具,尤其适合初学者入门。本教程旨在帮助你了解并掌握使用Keil进行单片机编程的基本技能。 一、Keil μVision简介 Keil μVision是一款集成开发环境(IDE),由Keil Software公司开发,适用于多种微控制器,包括ARM、Cortex-M、Cortex-R以及8051等架构。它提供了编辑器、编译器、调试器等功能,为单片机开发提供了一站式的解决方案。 二、Keil μVision安装与配置 你需要下载并安装Keil μVision软件。在安装过程中,请注意选择合适的微控制器系列和版本。完成安装后,打开软件进行配置,如设置目标设备、编译器选项等,以便于后续的项目创建和程序编译。 三、新建项目 在Keil μVision中,你需要先建立一个新项目来开始你的编程工作。点击“File”菜单,并选择“New”以创建新的工程,在出现的对话框中选择相应的微控制器型号。接着添加源文件,这通常是`.c`或`.s`格式的源代码文件。 四、编写C语言代码 Keil μVision支持标准的C语言,你可以使用它提供的编辑器来编写程序代码。基本的C语言知识是必要的,包括变量定义、控制结构(如if、for、while)、函数等。对于单片机编程而言,还需要理解中断处理、定时器和串行通信的概念。 五、编译与链接 完成代码编写后,请点击工具栏上的编译按钮或使用快捷键进行程序的编译操作。如果源码没有错误,则编译器会生成目标文件。接着执行链接步骤以将多个源文件组合成可执行文件。如果有任何错误或警告信息,Keil μVision将会提供详细的反馈帮助定位问题。 六、仿真与调试 Keil μVision内置了强大的模拟器功能,在无需硬件的情况下也可以进行程序的测试和调整工作。通过设置断点、查看变量值以及逐步运行等手段可以深入理解代码执行的过程。另外还可以使用JTAG或SWD接口连接实际设备来进行在线调试。 七、烧录与运行 对于实物硬件,需要将编译后的.hex或.bin文件下载到单片机的Flash存储器中。这通常需要用到编程器或者ISP(In-System Programming)功能。完成程序烧录后,单片机会按照代码执行预定的功能任务。 八、UV2_1视频教程 “uv2_1视频教程”是本指南的一部分内容,涵盖了上述步骤的操作演示细节。通过观看这些教学视频可以更直观地学习如何使用Keil μVision进行单片机编程,包括软件的安装配置、代码编写与调试等全过程。 总结来说,要想掌握Keil μVision和单片机编程技能需要结合理论知识的学习以及实际操作经验积累。本入门教程将是你进入单片机世界的第一步,在不断的实践过程中你将会更加熟练地运用这项技术,并为未来的电子项目开发奠定坚实的基础。