嵌入式系统设计(STM32)第1讲

嵌入式系统stm32课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式系统基本概念，掌握STM32的硬件结构和编程环境。

2. 学会使用C语言进行STM32程序设计，理解中断、定时器等基本原理和应用。

3. 掌握嵌入式系统外围设备的使用，如LED、按键、串口等，并能进行简单的系统集成。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现具有实际功能的嵌入式系统项目。

2. 培养学生的动手实践能力，提高问题解决能力和程序调试技巧。

3. 增强团队协作能力，通过项目实践，学会分工合作和沟通交流。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣，激发学习热情，形成自主学习的习惯。

2. 树立正确的工程观念，注重实际应用，关注技术发展，提高创新意识。

3. 培养学生的责任心，使其认识到所学知识对社会和国家的贡献，树立远大理想。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的嵌入式系统设计能力。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对嵌入式系统有一定了解，但缺乏实际项目经验。

教学要求：结合课程特点和学生学习情况，注重理论与实践相结合，通过项目驱动，引导学生主动探究，提高解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、特点与应用领域- STM32微控制器简介2. STM32硬件结构与编程环境- STM32的内部结构、外设接口- Keil MDK集成开发环境的使用3. STM32编程基础- C语言基础回顾- STM32程序框架与编译过程- 中断、定时器等基本原理及应用4. 外围设备使用- LED、按键、串口等外设的原理与编程- ADC、PWM等模拟外设的使用5. 嵌入式系统项目实践- 设计并实现具有实际功能的嵌入式系统项目- 项目分析与需求分析- 硬件电路设计与软件编程6. 课程总结与拓展- 课程知识梳理与巩固- 探讨嵌入式系统发展趋势与前沿技术教学内容安排与进度：第1-2周：嵌入式系统概述、STM32硬件结构与编程环境第3-4周：STM32编程基础第5-6周：外围设备使用第7-8周：嵌入式系统项目实践第9-10周：课程总结与拓展教学内容与教材关联性：本教学内容紧密结合教材，按照教材章节顺序进行教学，确保学生能够系统地掌握嵌入式系统STM32的知识点和技能。

嵌入式STM32入门总结及学习步骤一、入门总结1. STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的嵌入式微控制器，具有高性能、低功耗、丰富的外设等特点。

2.学习嵌入式STM32需要掌握C语言、汇编语言以及微控制器的相关知识。

3.学习嵌入式STM32的过程中，最好选择一款开发板，如STM32F407VET6开发板，作为学习的实验平台。

4.学习嵌入式STM32需要动手实践，通过编写代码并在开发板上运行，来理解嵌入式系统的工作原理。

5. 学习嵌入式STM32可以参考ST官方提供的开发工具和资料，如STM32CubeMX、STM32Cube软件包等。

二、学习步骤1.准备工作a.学习C语言和计算机基础知识，包括变量、数据类型、运算符等基本概念。

b.学习汇编语言，了解汇编指令、寄存器、内存等相关知识。

c.了解嵌入式系统的基本概念，包括处理器、存储器、外设等。

d.购买一款合适的开发板，如STM32F407VET6开发板。

f.确定学习的目标，如掌握GPIO、UART、SPI、I2C等常用外设的使用。

2.环境搭建a. 打开STM32CubeMX，根据开发板的型号，选择合适的芯片，并配置时钟、外设等。

b. 生成项目代码，并导入Keil MDK。

3.实验练习a.学习GPIO的使用，包括输入和输出模式的配置、输入和输出的控制。

b.学习中断的使用，包括外部中断和定时器中断等。

c.学习串口通信的使用，包括配置串口参数、发送和接收数据。

d.学习SPI和I2C总线的使用，包括配置外设参数、发送和接收数据。

4.深入学习a.学习时序控制，包括定时器和PWM的使用。

b.学习模拟输入输出，包括ADC和DAC的使用。

c. 学习通信协议，如CAN和Ethernet等。

d. 学习操作系统的使用，如FreeRTOS等。

e.学习低功耗和节能技术，如休眠模式和时钟管理等。

5.实战项目a.根据自己的兴趣和需求，选择一个具体的项目，如小型智能家居控制器、智能车、温湿度监测器等。

基于STM32的嵌入式系统设计实验实验教案汇总
实验教学教案汇总课程名称基于STM32的嵌入式系统设计实验目录
目录 (2)
《实验一电路板焊接与调试》教案 (3)
《实验二流水灯和按键实验》教案 (6)
《实验三串口发送和接收实验》教案 (9)
《实验四串口DMA双缓冲实验》教案 (11)
《实验五I2C实验》教案 (14)
《实验六SPI FLASH实验》教案 (16)
《实验七TF卡编程实验》教案 (19)
《实验八TF卡FAT32实验》教案 (22)
《实验九网络PING实验》教案 (24)
《实验十网络TCP/IP通信实验》教案 (27)
《实验十一DAC单次发送实验》教案 (29)
《实验十二使用DAC实现波形发生器实验》教案 (31)
《实验十三AD采集实验》教案 (33)
《实验十四AD波形DMA连续采集》教案 (35)
《实验一电路板焊接与调试》教案
一、实验教学目的
掌握STM32F103实验板的电路的基本原理，掌握焊接电路板的基本技能。

二、实验教学原理及要求
.原理
MCU 和周边电路
如图为MCU 及其周边电路。

图1 MCU 及其周边电路
3.启动配置 2.复位电路 1.唤醒电路
4.高速晶振
电路 7.AD 输入 8.低速晶振电路5.AD 参考
电路
6.后备电池。

嵌入式系统（STM32微控制器）实训指导书意法半导体公司的STM32微控制器具有32位字长的CPU，使用精简指令系统（RISC）。

精简指令系统的指令字长固定，译码方便，相对于复杂指令系统（CISC），精简指令系统的处理效率更高。

具有32位字长CPU的STM32系列微控制器的处理能力远高于8位和16位单片机，同时集成了与32位CPU相适应的强大外设（如双通道ADC、多功能定时器、7通道DMA、SPI等），能够完成过去一般单片机所无法达到控制功能。

现在，已经形成了以8位单片机为主流的低端产品和以32位微控制器为主流的高端产品两大市场。

对于自动化领域的从业人员，了解32位微控制器的结构、特点，掌握其使用方法，是很有必要的。

一、关于学习方法此前，我们已经学习过《C语言程序设计》、《微机原理》、《单片机原理及应用》等相关课程。

这些课程的学习是系统的、完整的、全面的，是有老师讲授的。

这种学习方法，适合在学校学习一些重要的基础理论课程。

在工作中，我们常常会遇到新的东西，需要以已有的知识作为基础，去解决问题、完成任务。

这就需要不同于前述的另一种学习方法。

这种方法是建立在自学基础上的，以解决实际问题为目的，允许通过局部的、模仿性的手段，来实现既定目标。

这种方法在工程实践中的应用是非常普遍的。

“白猫黑猫，能抓住老鼠就是好猫”。

能解决问题的方法就是好方法。

本次实训采取的方法是：将参考资料发给同学，同学自学其中需要的部分。

在指导教师引导下，体验各个控制项目、理解各组成部分，再以原控制软件为基础进行修改和移植，获得要达到的控制效果。

在本次实训中，我们使用的微控制器型号为STM32F103RB。

STM32F103RB是STM32微控制器系列中的一种，内部具有128KB程序存储器、20KB随机读写存储器、1个16位高级定时器、3个16位通用定时器、2个SPI、2个I2C、3个USART、1个USB、1个CAN、2个ADC。

芯片为64引脚LQFP封装，有51个I/O引脚。

《嵌入式系统设计》课程教学大纲一、课程简介该课程主要以ARM公司的STM32F429微控制器为对象讲解嵌入式系统的设计方法和设计实例。

重点讲述嵌入式系统的基础知识、ARM cortex-M体系架构、STM32F429为微控制器内部构造及其常用的片上外设结构、应用实例、程序开发方法。

通过本课程的学习，使学生基本掌握嵌入式系统的构成，嵌入式系统软件、硬件系统的设计，进而为后续嵌入式系统的学习打好基础。

二、IntroductionThis course mainly takes stm32f429 microcontroller of arm company as the object to explain the design method and design example of embedded system. It focuses on the basic knowledge of embedded system, arm Cortex-M architecture, stm32f429 as the internal structure of microcontroller and its commonly used on-chip peripheral structure, application examples and program development methods. Through the study of this course, students can basically master the composition of embedded system, the design of embedded system software and hardware system, and then lay a good foundation for subsequent embedded system learning.三、课程的目的和任务1.目的和任务STM32F429是ST公司基于ARM公司Cortex-M系列内核设计的一款32位微控制器。

stm32系列课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32的基本结构和原理，掌握其内部硬件资源的使用方法。

2. 学会使用C语言进行STM32程序设计，掌握常用的数据类型、运算符、语法结构等。

3. 了解STM32的外设接口及功能，学会配置和使用各类外设。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现基于STM32的小型嵌入式系统。

2. 培养学生动手实践能力，熟练使用调试工具，如仿真器、示波器等。

3. 提高学生的问题分析能力，培养解决实际问题的思维方法。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和嵌入式系统的兴趣，激发学习热情。

2. 培养学生良好的团队合作意识，学会与他人共同解决问题。

3. 培养学生严谨的科学态度，养成独立思考、积极探索的习惯。

本课程针对高年级学生，以STM32系列微控制器为载体，结合课本知识，深入浅出地介绍嵌入式系统设计。

课程注重实践操作，要求学生在掌握基本原理的基础上，能够运用所学知识解决实际问题。

通过本课程的学习，旨在提高学生的理论水平和实践能力，培养具备创新精神和实际操作能力的优秀人才。

二、教学内容1. STM32微控制器概述：介绍STM32系列微控制器的基本特点、结构原理和应用领域。

- 教材章节：第一章 嵌入式系统概述2. STM32硬件资源：学习STM32的内部结构、外设接口及功能。

- 教材章节：第二章 STM32硬件资源3. C语言编程基础：回顾C语言的基本语法、数据类型、运算符和程序结构。

- 教材章节：第三章 C语言编程基础4. STM32程序设计：学习基于C语言的STM32程序设计方法，掌握常用的库函数和编程技巧。

- 教材章节：第四章 STM32程序设计5. 外设驱动及应用：学习各类外设（如GPIO、USART、ADC等）的配置和使用，设计实际应用案例。

- 教材章节：第五章 外设驱动及应用6. 嵌入式系统设计：结合实际项目，培养学生设计、编程、调试嵌入式系统的能力。