Cortex-M4开发软件课程

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信盈达嵌入式实训学院

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【课程介绍】

Cortex-M4是ARM公司推出的新的针对微控制器应用的内核，提供业界的高性能和低成本的解决方案，将成为 MCU 应用的热点和主流。

基于 Cortex-M4的芯片功能强大，软件复杂度也相应提高，传统的单片机编程方式不能够满足需求。uC/OSII 是的源码公开的实时内核，是专为嵌入式应用设计的，可以运行在多种微控制器上。本课程将 Cortex-M4和 uC/OSII 完美结合，更好的发挥出它们各自的特点,选取目前流行的意法半导体的 STM32F407作为实验平台。

【课程目的】

1) 了解Cortex-M4 体系结构及thumb-2指令集；

2) 掌握在Cortex-M4 体系结构上进行嵌入式编程的方法；

3) 精通 STM32F40处理器各个外设软件设计；

4) 了解uC/OS -II 操作系统工原理，掌握uC/OS -II 操作系统移植方法；

5) 精通 uC/OS uC/OS -II 操作系统上的编程方法及技巧；

6) 能独立完成基于 Cortex-M4、M4构架 CPU的软件项目设计

【招生对象】

1、理工科电子类专业人员

2、在职单片机设计、开发人员；

3、有志于从事 ARM 工作的在职人员；

4、相关专业学生、教师及社会广大 ARM 爱好者

【课程内容】

部分：ARM cortex-m4 硬件基础

1. cortex-m4 介绍，开发环境搭建，GPIO模板实战

1.1 嵌入式发展前景

1.2 ARM 家族成员特征介绍（ARM7/9/11,A8/9/15/53/57,M0/3/7）

1.3 cortex-m4 内核体系结构

1.4 处理器内核介绍、处理器工作模式、处理器异常处理

1.5 KeilMDK 开发环境安装和 J-link 仿真驱动安装

1.6 新建工程和 KeilMDK 开发环境使用详细说明,仿真，调试功能介绍

1.7 开发平台资源介绍及使用方法

1.8 STM32F407 时钟体系，时钟管理

1.9 STM32F407 GPIO 功能、结构框图详解

1.10 STM32F407 GPIO 功能配置步骤和寄存器详解

2. STM32F407 UART 模块实训

2.1 常用通信协议分类及其特征介绍：同步，异步

2.2 通用 UART 特征，及 UART 编程模型

2.3STM32F407 UART 模块系统框架图、UART 特征介绍、STM32F103UART 模块寄存器作用详解

2.4STM32F407 UART 硬件设计原图分析、软件设计框架

2.5STM32F407 UART 查询方式实现数据收发

3. STM32F407 中断模块实战

3.1 Cortex-M4 中断体系分析、STM32F 中断体系分析

3.2 中断相关 API 函数使用详解、NVIC 中断控制配置方法小结

3.3 STM32F407 外部中断模块框架分析、STM32F407 外部中断寄存器详解

3.4 STM32F407 软件中断设计

3.5 STM32F407 串口中断设计

4. STM32F407 DMA模块

4.1 DMA概述和DMA工作原理

4.2 STM32F407 DMA 模块基本特征、框架图分析和功能分析

4.3 STM32F407 DMA 处理：DMA通道映射、通道中断标志、中断事件、通道错误管理和仲裁器

4.4 STM32F407 DMA寄存器详解

4.5 串口 DMA 发送数据设计和串口 DMA 接收数据软件设计

5. STM32F407 SystemTick 定时器模块、基本定时器模块

5.1 STM32F407 SystemTick 定时器背景介绍、工作原理

5.2 STM32F407 SystemTick 定时器相关寄存器详解

5.3 STM32F407 SystemTick 定时器进行精确定时程序设计

5.4 STM32F407 定时器分类

5.5 STM32F407 各类定时器基本特征、系统框架图详细分析和寄存器详解.3

5.6 STM32F407 基本定时器定时功能软件设计

5.7 STM32F407 通用定时器

6. ADC模数转换模块

6.1 通用 ADC 模数转换器(ADC)的基本原理

6.2 STM32F407 ADC 模块简述、主要特征和框架图分析（重点掌握）

6.3 ADC 开关控制、时钟配置和通道选择

6.4 ADC 精度校准介绍

6.5 单 ADC 工作模式详解、双 ADC 工作模式介绍

6.6 单 ADC 实验软件设计及分析

7. STM32F407 RTC 和系统定时器模块实战

7.1 常用 RTC芯片介绍

7.2 STM32F407 RTC 模块介绍、硬件电路分析

7.3 STM32F407 RTC 时钟源配置详解、系统框架图分析

7.4 STM32F407 RTC 备份域功能介绍、寄存器详解

7.5 STM32F407 RTC 应用设计

8. STM32F407 IIC 总线模块

8.1 I2C 总线知识

8.2 I2C 总线物理拓扑结构、总线特征

8.3 I2C 总线协议

8.4 I2C 总线模块时序编程-IO 口模拟

8.5 AT24C02 EEPROM 基本功能介绍

8.6 IO 口模拟I2C总线是实现对EEPROM芯片AT24C02读写操作

9. STM32F103 SPI 模块实战

9.1 SPI 总线物理拓扑结构、总线特征

9.2 SPI 总线协议

9.3 STM32F407 SPI 控制器结构图分析、初始化设置步骤分析

9.4 STM32F407 通过 SPI 控制器实现对 W25Q64 读写操作

10. TFTLCD 模块实战

10.1 LCD 彩屏种类介绍、TFT 屏工作原理、时序图分析

10.2 LCD 画点、线、基本形状软件设计

10.3 取模软件使用、LCD显示字符、汉字软件设计

10.4 TFT 显示图片实验、数码相框项目实验

11.触摸屏模块实训

11.1 触摸屏分类介绍

11.2 电阻式触摸屏工作原理介绍

11.3 触摸屏初始化、校准方式介绍

11.4 触摸按键软件设计

第二部分：cortex-m4 进阶

1.STM32F407 看门狗定时器

2.STM32F407 DAC数模转换功能

3.STM32F407 CanBus 总线

4.STM32F407 FSMC 功能模块

5.uC/OSII（1）系统原理及裁剪

6.uC/OSII（2）系统API应用讲解

7.uC/OSII（3）系统种植

第三部分：项目模块（根据项目选择）

1.语音模块应用及分析

2.GSM模块

3.蓝牙模块

4.ZigBee模块

5.WiFi模块应用

6.433M模块分析及应用

7.WiFi摄像头模块应用

8.温度、湿度、人体感应

9.心跳传感器，脉搏心跳传感器

10.红外编码、解码

11.FATFS 文件系统应用1

12.FATFS 文件系统应用2

13.ucGUI/STEMWIN学习1

14.ucGUI/STEMWIN学习2

15.ucGUI/STEMWIN学习3

项目列表

项目一：无线点菜机

项目二：MP3项目

项目三：GSM短信收发系统

项目四：防盗报警系统

项目五：驾校考试管理系统

项目六：蓝牙打印机项目

项目七：智能家居项目

项目八：可穿戴项目（智能手环或智能手表）

项目九：遥控器

第四部分：cortex-m4 项目实战

【培训特点】

由经验丰富的教师担任授课，采用实用的小班方法教学，让学员轻松掌握Cortex-M4技术。

【机构简介】

信盈达是一家专注于嵌入式产品开发、嵌入式技术咨询、嵌入式解决方案综合的高新技术企业，为国内外众多个人和企业客户提供基于嵌入式单片机、ARM、MIPS、FPGA等内核整套解决方案和技术培训、技术咨询等服务，公司下设有信盈达实训学院和信盈达研发中心、信盈达校企合作中心等三个服务团队，专业从事教学科研设备、嵌入式工业控制器、智能楼宇自动化等产品研发、生产、销售和服务，为个人、企业、高校等提供一站式技术服务。

【教学环境】

【师资力量】

陈志发老师10年经验)

信盈达讲师、技术总监，嵌入式Linux、 Android研发工程师。十年嵌入式LINUX&Android 项目研发经验，具有丰富的嵌入式系统软件开发经验。精通Android下JAVA编程，精通LINUX下C及 C++编程，对ARM的Linux&Android应用开发及系统开发具有深刻的理解和丰富的经验。拥有丰富的嵌入式物联网、可穿戴设备、消费、工控类电子领域内嵌入式产品的规划、研发和量产的经验。

承接项目:

物联网客户端及控制端项目

智能家居网络控制系统

智能可视楼宇对讲系统

广东海事局遥测遥控航标灯项目

信盈达讲师、技术总监，嵌入式Linux、Android研发工程师。十年嵌入式LINUX&Android项目研发经验，具有丰富的嵌入式系统软件开发经验。精通Android下JAVA编程，精通LINUX下C及C++编程。对ARM的Linux&Android应用开发及系统开发具有深刻的理解和丰富的经验。拥有丰富的嵌入式物联网、可穿戴设备、消费、工控类电子领域内嵌入式产品的规划、研发和量产的经验。