基于ARMCortex-M4内核的物联网

本书的主要内容包括：物联网技术的架构及应用，嵌入式系统的组成和开发工具，Cortex-M4内核，STM32F401芯片的体系架构以及功能模块，以及基于STM32F401芯片的实例开发，包括GPIO、中断、串口通信、AD转换器、低功耗蓝牙、传感器模块、小型物联网系统和云服务系统*简模型等。全书贯穿物联网核心内容——感知、通信、信息处理、端到云的拓展等组成部分，以应用*广的基于ARM的经典嵌入式设备为载体，结合应用需求，用浅显易懂的语言以及各种实例对嵌入式物联网开发的知识进行系统讲解，使读者快速上手，并且为以后的物联网开发打下坚实的基础。

本书面向物联网开发的初学者和大专院校电子科学与技术及通信类专业的学生。

前言

第1章 嵌入式物联网开发绪论
1.1 物联网的基本概念
1.1.1 物联网的定义与特征
1.1.2 物联网的应用
1.2 物联网的体系架构
1.2.1 感知层
1.2.2 网络层
1.2.3 应用层
1.3 嵌入式系统
1.3.1 嵌入式系统简介
1.3.2 嵌入式系统的组成
1.3.3 物联网与嵌入式系统的关系
1.3.4 嵌入式系统开发软件——Keil
1.3.5 物联网设备开发与Mbed
参考资料

第2章 ARM Cortex.M4技术
2.1 背景概述
2.2 核心技术
2.2.1 内部架构
2.2.2 内核比较
2.2.3 Thumb.2 指令集
2.2.4 流水线技术
2.2.5 寄存器
2.2.6 工作模式
2.2.7 异常
参考资料

第3章 STM32F401体系结构
3.1 STM32F401架构
3.1.1 片内结构
3.1.2 功能单元描述
3.2 封装与引脚说明
参考资料

第4章 STM32F401功能模块设计
4.1 电源模块
4.1.1 电源
4.1.2 电源监控器
4.1.3 低功耗模式
4.1.4 电源控制寄存器
4.2 复位模块
4.2.1 系统复位
4.2.2 电源复位
4.2.3 备份域复位
4.3 时钟管理模块
4.3.1 HSE时钟
4.3.2 HSI时钟
4.3.3 PLL配置
4.3.4 LSE时钟
4.3.5 LSI时钟
4.3.6 系统时钟(SYSCLK)选择
4.4 定时器与看门狗
4.4.1 高级控制定时器(TIM1)
4.4.2 通用定时器(TIMx)
4.4.3 独立看门狗(IWDG)
4.4.4 窗口看门狗(WWDG)
4.4.5 SysTick定时器
4.5 内部存储器模块
4.5.1 STM32F401内部存储空间
4.5.2 Flash存储器
4.5.3 RAM数据存储器
参考资料

第5章 通用I／O接口
5.1 通用I／O功能描述
5.1.1 GPIO端口
5.1.2 输入输出多路复用器和映射
5.1.3 I／O端口寄存器
5.1.4 GPIO模式
5.2 通用I／O配置寄存器
5.2.1 GPIO端口模式寄存器
(GPIOX_MODER)
5.2.2 GPIO输出类型寄存器
(GPIOx OTY]PER)
5.2.3 GPIO端口输出速度寄存器
(GPIOx_OSPEEDR)
5.2.4 GPIO端口上拉下拉寄存器
(GPIOx_PUPDR)
5.2.5 GPIO端口输入数据寄存器
(GPIOx_IDR)
5.2.6 GPIO端口输出数据寄存器
(GPIOx_ODR)
5.2.7 GPIO端口比特置位复位寄存器
(GPIOx_BSRR)
5.2.8 GPIO端口配置锁存器
(GPIOx_LCKR)
5.2.9 GPIO复用功能低位寄存器
(GPIOx_AFRL)
5.2.1 0GPIO复用功能高位寄存器
(GPIOx_AFRH)
5.2.1 1RCC AHBl外设时钟使能寄存器
(RCC_AHBlENR)
5.3 应用实例
5.3.1 开发环境与实例说明.
5.3.2 Keil软件使用
5.3.3 寄存器操作技巧
5.3.4 GPIO实例代码
5.3.5 测试结果及分析
参考资料

第6章 STM32F401中断机制
6.1 中断控制
6.1.1 基本概念
6.1.2 中断优先级
6.1.3 中断控制位
6.1.4 中断过程
6.1.5 外部中断／事件控制器(EXTI)
6.1.6 外部中断／事件线映射
6.2 中断控制寄存器
6.2.1 NVIC寄存器
6.2.2 EXTI寄存器
6.3 应用实例
6.3.1 开发环境与实例说明
6.3.2 中断实例代码
6.3.3 测试结果及分析
参考资料

第7章 STM32F401串行通信
7.1 USART简介及主要功能
7.2 USART功能描述
7.2.1 USART结构
7.2.2 USART字符描述
7.2.3 发送器
7.2.4 接收器
7.2.5 多处理器通信
7.2.6 LIN(局域互联网络)模式
7.2.7 USART同步模式
7.2.8 单线半双工通信
7.3 应用实例
7.3.1 开发环境与实例说明
7.3.2 UART实例代码
7.3.3 测试结果及分析
参考资料

第8章 STM32F401 AD转换器
8.1 功能描述
8.1.1 ADC介绍
8.1.2 ADC功能描述
8.2 ADC寄存器配置
8.2.1 ADC状态寄存器(ADC_SR)
8.2.2 ADC控制寄存器1(ADC_CRl)
8.2.3 ADC寄存器2(ADC_CR2)
8.2.4 ADC采样时间寄存器1(ADC_SMPRl)
8.2.5 ADC采样时间寄存器2(ADC_SMPR2)
8.2.6 ADC注入通道数据偏移寄存器(ADC_JOFRx)(x=1.4 )
8.2.7 ADC看门狗高阈值寄存器(ADC_HTR)
8.2.8 ADC看门狗低阈值寄存器(ADC_LTR)
8.2.9 ADC规则序列寄存器1(ADC SORl)
8.2.10 ADC 规则序列寄存器2(ADC_CSOR2)
8.2.11 ADC规则序列寄存器3(ADC_SQR3)
8.2.12 ADC注入序列寄存器(ADC_JSOR)
8.2.13 ADC：注入数据寄存器x(ADC_JDRx)(x=1.4 )
8.2.14 ADC规则数据寄存器(ADC_DR)
8.2.15 ADC通用控制寄存器(ADC_CCR)
8.2.16 ADC寄存器映射
8.3 应用实例
8.3.1 开发环境与实例说明
8.3.2 实例代码
8.3.3 测试结果及分析
参考资料

第9章 STM32F401低功耗蓝牙
9.1 功能描述
9.1.1 蓝牙技术简介
9.1.2 BlueNRG
9.1.3 BALF-NRG-01D3
9.2 蓝牙模块配置
9.2.1 Mbed
9.2.2 可能用到的函数
9.2.3 程序框架
9.3 应用实例
9.3.1 开发环境与实例说明
9.3.2 蓝牙实例代码
9.3.3 测试结果及分析
参考资料

第10章 STM32F401传感器模块
10.1 功能描述
10.2 传感器模块配置
10.2.1 传感器I2C地址的选择
10.2.2 传感器的断开
10.2.3 可能用到的函数
10.2.4 程序框架
10.3 应用实例
10.3.1 开发环境与实例说明
10.3.2 传感器模块实例代码
10.3.3 测试结果及分析
参考资料

第11章 嵌入式物联网系统设计与实例
11.1 传感器数据采集
11.1.1 温度传感器
11.1.2 温湿度传感器
11.1.3 超声波传感器
11.1.4 烟雾传感器
11.1.5 声音传感器
11.1.6 光敏传感器
11.2 蓝牙气象站实例
11.2.1 开发环境与实例说明
11.2.2 蓝牙气象站实例代码
11.2.3 测试结果及分析
11.3 设计建议

第12章 物联网和云
12.1 物联网需要云
12.1.1 云计算
12.1.2 云计算的基本概念术语
12.1.3 云计算的安全
12.2 物联网与云的结合
12.2.1 物联网的端到云
12.2.2 物联网与云计算结合的模式分类
12.2.3 物联网与云计算的分阶段融合
12.2.4 物联网与云计算的结合优势
12.2.5 物联网与云的结合实例
12.3 使用Bluemix连接设备实例
12.3.1 开发环境与实例说明
12.3.2 测试结果及分析
参考资料
附录1 Keil软件使用详细教程
附录2 Mbed编程实例代码