这是一本介绍如何使用STM32Cube组件学习STM32微控制器的入门图书，也是一名工程师自身学习STM32微控制器的经验总结。全书围绕STM32F10×××参考手册，结合STM32CubeF1软件包提供的例程，参考Cortex-M3编程手册等资料，全面、系统地对STM32F103的各个功能项进行分析和讲解，并通过可视化图形配置工具STM32CubeMX重新生成例程。本书介绍的学习方法几乎可以适用于任何一款STM32微控制器的芯片。 本书适合STM32微控制器初学者和使用STM32微控制器从事项目开发的工程技术人员阅读使用，也可以作为高等学校自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等相关专业的教学用书。

前言 前些年我编写《轻松玩转STM32微控制器》时，就注意到ST公司开始主推STM32Cube组件，但因我自己是从标准外设固件库（STM32F10× Standard Peripheral Library，SPL）上手的，而且当时网上有对STM32Cube组件的负面评价，所以仍选择SPL进行讲解。近年来，随着对STM32Cube组件的深入了解，我越来越喜欢它，也慢慢习惯于利用STM32CubeMX便捷地生成C语言工程框架。 其实，对于一个新生事物，大家总要有一个从了解到熟悉的过程。学习STM32的读者大都是从SPL入门的，许多STM32开发板提供的例程也是基于SPL的，STM32F1××系列的例程几乎都是基于SPL的。大家可能会发现：在ST公司推出STM32Cube组件和硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer，HAL）固件库后，有部分公司开始为STM32F4××系列提供基于HAL固件库的例程，而STM32F7××系列开发板的例程清一色都是基于HAL固件库的，因为ST公司没有推出基于该系列微控制器的SPL（至少目前尚未推出）。由此可见，学习和应用STM32微控制器，使用HAL固件库和STM32Cube组件是大势所趋，即使是“资深工程师”，也必须适应技术的更新。 利用图形配置工具STM32CubeMX，开发者可以快捷地生成STM32微控制器的C语言工程框架，仅在工程中实现自己的应用代码即可。然而，这并不是说不用学习STM32微控制器了；在配置STM32CubeMX的过程中，读者会发现，还有很多STM32微控制器的知识点须要掌握，只有这样才能有目的地进行配置，否则只能对着该工具“干瞪眼”。 其实，针对STM32Cube组件和STM32微控制器，ST公司提供了大量的技术资料。有关图形配置工具STM32CubeMX和STM32CubeF1软件包，可以重点参考的资料有： ● STM32CubeMX for STM32 Configuration and initialization C code generation（STM32CubeMX用户手册，UM1718） ● Getting started with STM32CubeF1 firmware package for STM32F1 Series（STM32CubeF1用户手册，UM1847） ● Description of STM32F1×× HAL drivers（HAL固件库用户手册，UM1850） ● STM32Cube firmware examples for STM32F1 Series（STM32Cube应用手册，AN4724） 有关STM32微控制器的学习，可参考的资料就更多了。在此简单列举一下入门学习时应重点关注的资料： ● 《ARM Cortex-M3权威指南》（宋岩 译） ● The Cortex-M3 Technical Reference manual（Cortex-M3技术参考手册） ● STM32F10××× Reference manual（STM32F10×××参考手册，RM0008） ● STM32F10××× Cortex-M3 Programming manual（STM32F10××× Cortex-M3编程手册，PM0056） ● STM32F10××× Flash programming manual（STM32F10××× Flash编程手册，PM0075） ● DS5319：STM32F103×8、STM32F103×B Datasheet（数据手册） ● DS5792：STM32F103×C、STM32F103×D、STM32F103×D Datasheet（数据手册） ● MDK-ARM开发环境、例程及帮助文档 ● 其他相关器件数据手册及网络资料 学习新知识时，如果没有资料可以参考，会觉得很困难；如果资料太多，又不知从何处入手、重点/难点在哪里。写作本书的目的就是结合ST公司和ARM公司提供的丰富资料，帮助读者找到一个属于自己的学习方法。本书首先介绍如何从ST公司官网获取想要的技术资料，然后从STM32CubeF1软件包提供的例程入手，引导读者通过例程了解利用技术资料的方法，并通过对例程进行功能认识、代码分析和重新生成，逐步将例程变成自己的应用实现。 建议有心自学的读者：先学习《STM32F10×××参考手册》的前面几章，对STM32有个初步的认识；再学习《ARM Cortex-M3权威指南》，无须看完、吃透，对其内核有个了解即可；然后阅读STM32CubeMX用户手册和STM32CubeF1用户手册，使用STM32CubeF1软件包提供的例程，结合ST公司提供的HAL固件库的源代码及其用户手册UM1850，有针对性地学习《STM32F10×××参考手册》的相关章节。本书正是根据上述流程来引导读者使用STM32CubeMX和MDK-ARM学习STM32微控制器的，书中并没讲晦涩高深的内容，只是在例程中适当的地方加以注释，以便新手轻松入门、少走弯路。 目前，市面上的STM32开发板品种繁多，但没有本质上的区别，不同的只是开发板上的外设数量有多有少。本书选择的开发板是ST公司的Nucleo-F103RB，并基于这个开发板的原理图来分析例程，最后使用STM32CubeMX重建例程。对于STM32入门者来说，几乎所有的开发板均可满足要求，只要依据自身的技术需求进行选择就行。 在本书编写过程中，段富军、高维娜、黄得建、聂运中、王盛等曾参与了前一版的编写工作，刘帅、黄雅琴、周乐平等也提供了大量的帮助，在此表示感谢。 最后，感谢我的家人和朋友，特别是我的父母，在社会压力较大的今天，能如此放任我自由地写作而不给太多的压力，实属不易。另外，感谢在洛阳求学和工作时的师长和同事——刁海南、张文勇、郭锐、齐文钊、陈剑、李为民、赵博、尹国利、谢永进等，我是在参加工作后才走上嵌入式开发这条路的，若不是这些前辈的指点，我也就没有如今的成绩；由衷感谢在大学、中学谆谆教导过我的老师——杨明祥、高克权、杨万才、李小申、程东明、张晓红、黎蔚、王辉、刘勇等，杨明祥老师帮助我走进了洛阳工学院，洛阳工学院数理学院的老师培养了我的良好的逻辑分析能力，计算机方向的老师帮我踏入IT这个行业；还要感谢读者和学生，特别是那些来信给出建议的读者和学生，如郭凯、张锋、王帅阳、牛鹏举、竹显涛、刘帅、宋文帅等，他们的感谢、鼓励和建议为我继续写作增添了动力。最后，感谢人生路上伴我走过的朋友们。 “学然后知不足，教然后知困”。由于本人水平有限，书中难免存在疏漏之处敬请广大读者批评指正。如果读者在阅读本书时有疑问或建议，可以通过邮件（young45@126com）、微信（IT_LaoYang）与我沟通。 杨百军

第1章 选择开发板 1.1 ST公司的STM32开发板 1.2 国产的STM32开发板 1.3 Nucleo-F103RB开发板 思考与练习 第2章 走近STM32 2.1 认识STM32 2.2 STM32与Cortex-M3的关系 2.3 Cortex-M3与ARM 思考与练习 第3章 认识MDK-ARM 3.1 开发工具介绍 3.2 MDK-ARM的安装与注册 3.2.1 MDK-ARM的安装 3.2.2 注册MDK-ARM 3.3 从例程入手 3.3.1 了解MDK-ARM 3.3.2 例程Blinky 思考与练习 第4章 初识STM32Cube 4.1 STM32CubeMX 4.2 STM32Cube软件包 4.3 STM32CubeF1软件包的例程 思考与练习 第5章 跑马灯实验 5.1 例程GPIO_IOToggle 5.2 分析例程GPIO_IOToggle 5.2.1 解析HAL_Init函数 5.2.2 解析SystemClock_Config函数 5.2.3 解析LED2_GPIO_CLK_ENABLE函数 5.2.4 解析HAL_GPIO_Init函数 5.2.5 为何LED能闪烁 5.3 新建例程 5.3.1 重建例程 5.3.2 完善例程 思考与练习 第6章 外部中断 6.1 例程GPIO_EXTI 6.2 分析例程 6.2.1 分析例程GPIO_EXTI 6.2.2 解析stm32f10x_it.c 6.3 移植例程 6.3.1 新建例程MyEXTI 6.3.2 外部中断小结 6.3.3 硬件仿真 思考与练习 第7章 串口通信 7.1 例程UART_Printf 7.1.1 使用例程 7.1.2 新建例程 7.1.3 分析例程 7.2 例程ComPolling 7.2.1 例程介绍 7.2.2 分析例程 7.2.3 重建例程 7.3 例程UART_TwoBoards_ComIT 7.3.1 例程介绍 7.3.2 分析例程 7.3.3 重建例程 7.3.4 完善例程 思考与练习 第8章 DMA控制器 8.1 认识DMA控制器 8.2 例程UART_HyperTerminal_DMA 8.2.1 例程介绍 8.2.2 分析例程 8.2.3 重建例程 思考与练习 第9章 完美定时器 9.1 例程TIM_TimeBase 9.1.1 例程介绍 9.1.2 分析例程 9.1.3 重建例程 9.2 例程TIM_DMA 9.2.1 例程介绍 9.2.2 分析例程 9.2.3 重建例程 思考与练习 第10章 模/数转换器（ADC） 10.1 了解ADC 10.2 例程ADC_Sequencer 10.2.1 例程介绍 10.2.2 分析例程 10.2.3 重建例程 思考与练习 第11章 实时操作系统FreeRTOS 11.1 了解操作系统 11.2 例程FreeRTOS_ThreadCreation 11.2.1 例程介绍 11.2.2 分析例程 11.2.3 重建例程 11.2.4 完善例程 11.2.5 扩展例程 思考与练习 参考文献