spContent=本课程以工程项目案例为主线，针对STM32F1系列微控制器，采用STM32CubeMX开发工具及HAL驱动库，使学生掌握微控制器系统硬件和应用程序设计的基本方法和技能。课程内容由浅入深，循序渐进，教学上充分提炼学习重难点，通过配套实验板，让学生切实体验“做中学”的工程实践训练模式，帮助大家实现学习目标。
本课程以工程项目案例为主线，针对STM32F1系列微控制器，采用STM32CubeMX开发工具及HAL驱动库，使学生掌握微控制器系统硬件和应用程序设计的基本方法和技能。课程内容由浅入深，循序渐进，教学上充分提炼学习重难点，通过配套实验板，让学生切实体验“做中学”的工程实践训练模式，帮助大家实现学习目标。
—— 课程团队
课程概述
本课程是电类、机电类专业重要的专业基础课程之一，课程以STM32微控制器为对象，讲授微控制器结构、软件操作平台、GPIO接口、中断系统、定时器、典型外围接口技术、串行通信技术等，使学生掌握微控制器相关原理和基本应用。程序设计采用STM32CubeMX开发工具及HAL驱动库，使得初学者可以快速入门嵌入式系统的软件设计和开发，降低了学习的门槛。
本课程以项目案例为主线，能综合运用微控制器的软、硬件技术分析实际问题，完成系统设计和实现。
课程的主要目的不仅使学生从理论和实践上掌握微控制的基本组成与工作原理，从硬件和软件上掌握设计系统的方法，而且对培养学生辩证思维能力、综合分析和解决问题的能力、建立理论联系实际和团队协作的科学观点都具有重要的指导作用。
授课目标
（1）掌握微控制器系统的基础知识；熟练掌握 Cortex-M3 内核微控制器的内部结构、最小系统设计方法，掌握微控制器基本外设的应用，能够针对典型工程应用系统需求，考虑半导体技术发展的制约因素，设计合理的单元电路和相关的应用程序。（支撑毕业要求 3，设计开发能力）
（2）能够根据典型系统中的测量、控制等单元的技术要求，结合微控制器特点，合理制定测试和实验方案。（支撑毕业要求 4，研究能力，设计实验方案）
（3）能够利用嵌入式 C 语言、程序设计方法，能够在微控制器开发仿真开发环境下对典型工程应用问题进行分析、设计和集成。（支撑毕业要求 5，使用现代工具能力）
（4）了解半导体国内外发展状况，认识国内半导体芯片成熟应用领域及存在的劣势，在工程设计过程中，考虑产品的自主可控性及对国内半导体技术发展的有利影响。（支撑毕业要求 6，工程与社会）
课程大纲
微控制器系统概述
课时目标：理解微控制器基本概念、结构体系，能够设计微控制器最小系统。
1.微控制器系统概述
1.1微控制器的基本概念
1.2 ARM处理器架构体系
1.3STM32微控制器结构及存储器
1.4STM32最小系统设计
软件开发简介
课时目标：了解软件开发工具的使用。
2.软件开发简介
2.1概述
2.2CubeMX图形化编程工具
2.3Keil集成开发环境及应用实例
GPIO基础
课时目标：理解GPIO端口原理和库函数，能结合应用要求合理配置端口。
4.GPIO基础
4.1GPIO基本概念
4.2寄存器与库函数
4.3GPIO基础应用
GPIO应用-显示
课时目标：理解LED数码显示原理，使用库函数，设计显示程序。
5.GPIO应用-显示
5.1LED数码显示工作原理
5.2数码显示程序设计
GPIO应用-键盘
课时目标：理解键盘原理，使用库函数，设计键盘程序。
6.GPIO应用-键盘
6.1键盘工作原理
6.2键盘编程实现
中断系统
课时目标：理解中断概念和微控制器系统中断结构，能够使用中断，设计应用程序。
7.中断系统
7.1中断系统概述
7.2外部中断及编程示例
7.3中断与前后台编程框架
定时器及应用（一）
课时目标：理解定时器定时原理，能够设计基本定时程序。
8.定时器及应用（一）
8.1定时器概述和基本原理
8.2定时器基本应用
8.3任务定时调度
定时器及应用（二）
课时目标：理解定时器PWM和输入捕获概念，能够设计相关应用程序。
9.定时器及应用（二）
9.1通用和高级定时器原理
9.2定时器PWM应用
9.3定时器输入捕获应用
串口通信原理
课时目标：理解串口通信原理，以及串口通信参数。
10.串口通信原理
10.1串口通信基础
10.2STM32串口构成及原理
10.3HAL库外设初始化设计
串口通信应用
课时目标：能够合理配置串口通信参数，能够使用3种编程方法，设计通信程序。
11.串口通信应用
11.1轮询方式的串口通信
11.2中断方式的串口通信
ADC工作原理及应用
课时目标：理解ADC原理，设计模拟数据采集程序
12.ADC工作原理及应用
12.2STM32的AD结构及原理
12.3ADC程序设计
12.1ADC工作原理及参数
13.ADC应用案例
课时目标：理解信号和数据处理基本原理
13.ADC应用案例
13.1ADC模拟信号处理
13.2ADC数据处理
13.3ADC应用实例
程序结构与程序设计
课时目标：理解程序结构，针对具体任务，采用合理程序结构，设计程序，满足任务实时性要求。
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预备知识
参考资料
1.STM32微控制器原理与应用（HAL库版），郑安平，北京航空航天大学出版社
2.STM32F10X-中文参考手册
3.STM32F1xx HAL库使用手册
4.https://www.waveshare.net/study/article-629-1.html，微雪课堂，STM32CubeMX系列教程
5.嵌入式系统设计-基于STM32CubeMX与HAL库，漆强，高等教育出版社
