前言

目前国内市场上主要采用ARM内核的微控制器，其中基于ARM内核的STM32微控制器应用最广，技术资料丰富，遇到问题容易找到解决办法，通过学习STM32掌握微控制器（MCU）技术较为容易。

与STC51单片机相比，STM32微控制器的结构和编程方式更复杂，但基本运行原理一致。本书先通过3个例程讲解STC51单片机寄存器编程，以达到快速入门的目的，从而更有利于STM32微控制器的学习。

采用STM32 CubeMX软件自动生成基于HAL库的工程，能让驱动编程的效率提高10倍以上。由于HAL库和标准库驱动代码95%左右相通，如果能够读懂标准库代码，STM32 CubeMX自动生成的HAL库驱动代码也很容易读懂。实际应用中会根据现实需求选用相关公司（例如瑞萨、英飞凌等）的控制器，但相关公司仅提供英文版芯片手册及基本标准库函数实例等技术资料，没有提供类似于STM32 CubeMX可视化的配置工具软件。本书所有STM32的例程都采用标准库和HAL库代码编程实现，其中标准库在蓝桥杯嵌入式竞赛板上实现，HAL库在Proteus中实现。所有操作过程均提供详尽的步骤截图。

Proteus仿真直观易懂，是学习微控制器的得力助手。本书所有例程及习题均在Proteus仿真中实现，读者能直观地看到实验过程及结果。因此，读者若没有任何硬件平台，也完全可以掌握该技术。

本书例程均来自全国蓝桥杯嵌入式竞赛，可以在蓝桥杯竞赛板上直接运行。本书以项目驱动为宗旨，尽量减少不必要的复杂理论，重点强化应用和实战。每章配套的习题比本书讲解的例程难度稍大，建议读者在参考各章例程的基础上完成课后习题。所有习题均有解答，通过练习，不断提升编程能力。

本书资料丰富，所有重难点均配有视频讲解，读者可以在书中通过扫描二维码观看，并提供所有例程、习题的完整工程文件、Proteus仿真电路图；为所有例程实践提供Proteus、蓝桥杯竞赛旧学习板和最新学习板3个版本，读者学习时注意端口参数区别，增强应用程序的移植能力。

为进一步增强动手能力，建议读者采用独立的分模块实践平台完成实验，可以在网上购买相关分模块、元件及焊接工具等。本书资料还包括各个分模块的原理图、连线图、完整工程、分模块如何从网上购买等。本校的实践采用分模块自己接线的方式教学。本书是湖北省线上线下混合式一流课程配套教材，通过优课联盟官网可进行线上学习。

本书在编写过程中，力求采用通俗易懂的语言，引入生活实例类比，尽量降低读者入门的门槛。全书共10章，第1章介绍单片机的基本概念、应用场景及线上课程介绍；第2章介绍STC51单片机快速入门，内容包括STC51单片机的I/O端口、定时器、串行口及模块化程序设计方法；第3章介绍STM32固件库及新建工程；第4章介绍STM32输出，内容包括STM32F103内部结构及两个应用实例——LED指示灯和LCD屏显示；第5章介绍STM32中断输入，内容包括STM32的中断配置及中断输入应用实例；第6章介绍STM32定时器，内容包括STM32的系统时钟、基本定时器及PWM输出；第7章介绍STM32串口及应用实例；第8章介绍STM32的模数转换，内容包括模数转换基本原理及STM32的模数应用实例；第9章介绍STM32的RTC及应用实例；第10章介绍STM32外部存储器，内容包括IIC总线、EEPROM应用实例。

本书由湖北工程学院郭海如、熊曾刚、李志敏、赵恒、谈怀江、万兴、蔡朝、荣芯婕、陈智、郝永图、樊先明，湖北科技学院刘江华、万青，武汉格瑞恩电子仪表有限公司工程师田刚、杨浩集体编写完成。具体分工如下： 郭海如执笔字数20万字，负责编写2.2节、2.3节及第4～10章的所有固件库驱动实例、例程（含操作截图）；熊曾刚负责编写第1章，并负责全书的审定工作；赵恒负责编写2.1节和2.4节；李志敏负责编写第3章；刘江华负责编写第4章和5.1节；万青负责编写6.1.1节、6.2.1节和6.3.1节；谈怀江负责编写第7章和8.1节；万兴负责编写第9章和10.1节；田刚、杨浩、蔡朝参与本书例程及习题的编写工作。另外，参与例程及课后习题程序调试的有荣芯婕、陈智、郝永图、樊先明等，在此一并表示感谢。

读者学习建议： STC51单片机结构简单，以理解原理及代码为主，STM32标准库驱动编程以理解代码为主，为后期可能变更其他公司的处理器做准备，为提升程序移植能力打基础。采用STM32 CubeMX工具生成STM32的HAL库驱动代码以实践为主，以期快速上手，并使用HAL库从事应用项目研发。

教师授课建议： 有关STC51及STM32标准库编程的重难点已提供在线课程视频教学内容，建议以学生自学为主，教师监督学生完成即可。教师课堂教学主要讲授基于STM32 CubeMX的HAL库实践。本书提供所有章节配套的PPT课件、验证通过的源代码、Proteus电路等。本书是湖北省线上线下混合式一流课程配套教材，也是全国蓝桥杯嵌入式竞赛及智能车竞赛入门培训教材，所有课程资源以及后续的技术升级资源均可以共享。有需要的教师可登录清华大学出版社官网www.tup.com.cn下载。

本书的编写工作得到以下项目的资助和支持： 湖北省教育科学规划重点课题“以赛促能”应用型本科创新能力培养模式的研究与实践（2016GA034）；湖北省教育科学规划课题基于工程教育核心理念的学科竞赛实践平台设计（2022GB070）；湖北工程学院自编教材立项课题（JC202006）；湖北工程学院教改项目“以赛促能”线上线下混合式“金课”建设研究与实践（2020C45）；湖北工程学院教改项目立体化嵌入式系统课程改革研究（2014A35）；武汉格瑞恩电子仪表有限公司的横向项目BCM（车身控制模块）电子控制单元设计（H2021055）。

由于编者水平有限，书中难免会有错误和不妥之处，恳请广大读者批评和指正。

编者2023年2月