深入浅出STM8单片机入门、进阶与应用实例2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 “麻雀虽小，五脏俱全”开门见山谈单片机1

1.1 “一沙一起源，一芯一世界”集成电路王国2

1.2 找寻电子界的神物“七窍玲珑芯”3

1.3 “师傅领进门，修行靠个人”单片机修行路4

1.3.1 “根骨奇佳”电子基础5

1.3.2 “能说会道”编程语言6

1.3.3 “武功秘籍”学习资源8

1.3.4 “武器装备”实践平台10

1.3.5 “内功心法”学习方法11

第2章 “五娃出世，各显神通”初识STM8系列单片机12

2.1 意法半导体STM8家的“五个娃”13

2.2 “大娃STM8AF”善汽车电子13

2.3 “二娃STM8AL”攻绿色能源15

2.4 “三娃STM8L”会低功耗与便携16

2.5 “四娃STM8S”主消费及工控17

2.6 “五娃STM8T”通电容接近、触摸识别19

2.7 “主角上场”STM8S207/208系列20

第3章 “工欲善其事，必先利其器”软/硬件开发环境及调试准备23

3.1 “塑造灵魂”软件开发环境24

3.1.1 IAR公司的软件开发环境IAR for STM826

3.1.2 ST公司的软件开发环境STVD33

3.2 “躯干肢体”硬件开发环境41

3.2.1 开发板的“那些事儿”41

3.2.2 思修电子STM8“祥云”系列开发平台简介42

3.3 “形神合一”程序调试与下载44

3.3.1 调试仿真工具ST-LINK简介44

3.3.2 可视化编程STVP软件运用46

3.3.3 Flash loader demonstrator串口下载软件运用49

3.4 “望闻问切”参数测试与分析53

3.4.1 信号观察好搭档“示波器”53

3.4.2 数据分析好帮手“逻辑分析仪”54

第4章 “五指琴魔，智能乐章”通用输入/输出GPIO资源56

4.1 GPIO配置模式基础知识铺垫57

4.1.1 “Play it！”弹奏单片机的智能乐章57

4.1.2 如何理解悬浮输入58

4.1.3 如何理解上拉输入59

4.1.4 如何理解推挽输出60

4.1.5 如何理解开漏输出60

4.1.6 如何理解GPIO内部保护二极管63

4.1.7 GPIO引脚功能复用及意义64

4.1.8 GPIO引脚外部中断功能65

4.1.9 GPIO引脚电气性能66

4.2 初识STM8单片机GPIO资源69

4.2.1 STM8S207/208系列单片机封装及引脚分布70

4.2.2 GPIO资源相关寄存器简介79

4.2.3 GPIO输入/输出模式配置流程81

第5章 “光电世界，自信爆棚”LED器件编程应用87

5.1 瞬间自信心爆棚的入门经典“流水灯”88

5.1.1 为什么入门经典总是“点灯实验”88

5.1.2 发光二极管模型及电气简介89

5.1.3 基础项目A左移/右移/花样流水灯89

5.2 GPIO资源扩展“小帮手”93

5.2.1 基础项目B 74HC138译码器应用实验93

5.2.2 基础项目C 74HC154译码器应用实验98

5.2.3 基础项目D 74HC164“串入并出”应用实验103

5.3 火柴棍游戏说“数码管”原理108

5.3.1 数码管内部结构及分类109

5.3.2 基础项目E一位数码管0～F数码显示111

5.3.3 实战项目A基于74HC595串行动态数码管显示114

第6章 “点、线、面的艺术”字符/点阵型液晶编程应用121

6.1 单片机人机交互中的显示单元122

6.1.1 常见的单片机显示方案选择122

6.1.2 神奇的单片机“显卡”123

6.2 字符型1602液晶模块124

6.2.1 模块功能引脚定义125

6.2.2 读/写时序及程序实现126

6.2.3 液晶功能配置命令128

6.2.4 基础项目A 1602液晶字符、进度条、移屏实验132

6.2.5 基础项目B四线驱动1602节省GPIO实验138

6.3 图形/点阵型12864液晶模块141

6.3.1 模块功能引脚定义142

6.3.2 读/写时序及程序实现143

6.3.3 液晶功能配置命令144

6.3.4 汉字坐标与绘图坐标146

6.3.5 基础项目C 12864液晶字符、汉字显示实验148

6.3.6 实战项目A 12864液晶进度条动画效果151

6.3.7 基础项目D两线驱动12864节省GPIO实验154

6.3.8 实战项目B两线串行模式正弦波打点绘图158

第7章 “0101，我是键码！”独立按键/矩阵键盘交互编程163

7.1 “输入设备”人机交互中的“桥梁”164

7.2 轻触按键基础知识与应用164

7.2.1 轻触按键分类及组成结构164

7.2.2 轻触按键电压波形165

7.2.3 常见按键“去抖动”方法166

7.3 基础按键/键盘结构及应用167

7.3.1 独立按键结构及电路167

7.3.2 基础项目A独立按键检测与控制实验168

7.3.3 行列式矩阵键盘结构171

7.3.4 基础项目B矩阵键盘“线反转式”扫码法实验172

7.4 不曾遗忘的“IBM PS/2”键盘/鼠标协议及应用179

7.4.1 回到“XT、AT、PS/2”的时代179

7.4.2 PS/2通信及数据帧构成181

7.4.3 PS/2键盘的通码、断码和扫描码集182

7.4.4 PS/2设备到主机通信流程186

7.4.5 实战项目A PS/2小键盘加1602液晶密码锁实验187

7.4.6 实战项目B PS/2大键盘Shift键大小写功能实验195

第8章 “高楼大厦，各有功用”Flash程序存储器与EEPROM202

8.1 小宇老师的“高楼大厦”203

8.2 细说“高楼大厦”之功用205

8.2.1 “临时办公室”随机读写RAM205

8.2.2 “教务调度室”堆栈206

8.2.3 “专业教室”Flash ROM206

8.2.4 “机密档案室”EEPROM208

8.2.5 “校长决策室”选项字节209

8.2.6 “学校资源管理”端口及外设寄存器210

8.2.7 “实训创新室”引导启动ROM211

8.2.8 “核心事务管理”CPU/SWIM/Debug/ITC寄存器212

8.2.9 “突发事件传达室”32级中断向量213

8.3 存储器资源相关寄存器简介214

8.3.1 FLASH_CR1/FLASH_CR2控制寄存器214

8.3.2 FLASH_FPR保护寄存器217

8.3.3 FLASH_PUKR程序存储器解保护寄存器218

8.3.4 FLASH_DUKR数据EEPROM解保护寄存器218

8.3.5 FLASH_IAPSR状态寄存器219

8.4 Flash ROM的编程方式简介220

8.4.1 什么是IAP和ICP220

8.4.2 如何理解标准/快速编程以及RWW功能220

8.4.3 如何理解字节编程221

8.4.4 如何理解字编程222

8.4.5 如何理解块编程223

8.5 存储器读/写保护与控制224

8.5.1 ROP存储器读出保护224

8.5.2 “接头暗号”MASS存储器存取安全系统224

8.6 基础项目A：1位数码管计数状态掉电不丢失实验226

第9章 “单片机的外科手术”Option bytes配置及应用231

9.1 “开始手术”配置系统参数及外设功能232

9.2 Option bytes选项配置详解233

9.3 利用STVP修改选项字节方法及流程240

9.4 利用IAR修改选项字节方法及流程243

9.5 基础项目A基于IAP方式修改选项配置实验248

第10章 “内藏三心，坚实比金”时钟控制器配置及应用252

10.1 “唐僧的心”说STM8时钟源选择253

10.2 好大的一棵“时钟树”256

10.3 配置系统主时钟为HSI257

10.4 配置系统主时钟为HSE265

10.4.1 自动切换时钟源步骤及配置过程265

10.4.2 基础项目B HSI与HSE自动切换时钟源268

10.4.3 手动切换时钟源步骤及配置过程272

10.4.4 基础项目C HSI与HSE手动切换时钟源275

10.5 配置系统主时钟为LSI279

10.5.1 基础项目D程序配置启用LSI时钟源281

10.5.2 基础项目E HSI与LSI自动切换时钟源283

10.5.3 基础项目F HSI与LSI手动切换时钟源287

10.6 修剪“时钟树枝”降低系统功耗288

10.7 时钟安全系统CSS“比干的心”290

10.7.1 基础项目G“挖心不死”效果验证294

10.8 可配置时钟输出“CCO”功能297

10.8.1 基础项目H可配置时钟输出“CCO”实验299

第11章 “轻重缓急，有条不紊”中断控制器配置及应用304

11.1 何谓中断？意义何在？305

11.2 “中断”了！咋处理？306

11.3 “临朝治政，百官进言”中断源及分类308

11.3.1 “皇帝、皇后、皇太后”谁敢惹？309

11.3.2 “文武百官”挨个来310

11.3.3 “圣旨到！”STM8中断指令311

11.3.4 “STM8中断皇朝”游戏攻略312

11.4 中断管理模式318

11.4.1 非嵌套模式“微臣有本请奏”319

11.4.2 嵌套模式“大人此言差矣”320

11.5 中断功能相关寄存器详解321

11.5.1 CPU条件代码寄存器CCR321

11.5.2 软件优先级寄存器ITC_SPRx323

11.5.3 外部中断控制寄存器EXTI_CRx324

11.6 基础项目A查询法/中断法独立按键对比实验328

第12章 “老和尚捻珠数羊”8位基本型定时/计数器TIM4334

12.1 单片机定时/计数器本质及区别335

12.2 STM8S单片机定时/计数器资源336

12.2.1 STM8S定时/计数器分类336

12.2.2 STM8S208MB定时器/计数器简介337

12.3 TIM4系统结构及配置方法338

12.3.1 如何理解计数模式？340

12.3.2 更新事件UEV的意义341

12.3.3 TIM4初始化流程及配置342

12.4 TIM4相关寄存器简介343

12.4.1 TIM4_CR1控制寄存器1344

12.4.2 TIM4_IER中断使能寄存器346

12.4.3 TIM4_SR状态寄存器346

12.4.4 TIM4_EGR事件产生寄存器347

12.4.5 TIM4_CNTR计数器348

12.4.6 TIM4_PSCR预分频寄存器348

12.4.7 TIM4_ARR自动重装载寄存器349

12.5 基础项目A自定义1Hz信号输出实验349

第13章 “多才多艺，功能王者”16位高级型定时/计数器TIM1353

13.1 TIM1资源功能及特性简介354

13.2 “小菜一碟”定时功能355

13.2.1 TIM1资源时基单元结构355

13.2.2 定时功能配置流程及相关寄存器简介357

13.2.3 基础项目A配置输出1/1 k/10 k/100 kHz方波实验365

13.3 “轻松拿下”计数功能371

13.3.1 外部时钟源模式1计数功能371

13.3.2 模式1配置流程及相关寄存器简介372

13.3.3 基础项目B捕获/比较通道脉冲计数实验380

13.3.4 外部时钟源模式2计数功能386

13.3.5 模式2配置流程及相关寄存器简介387

13.3.6 基础项目C外部触发引脚脉冲计数实验390

13.4 输入捕获之“轻松测量”信号周期及占空比395

13.4.1 谈谈方波信号的频率及占空比测量395

13.4.2 TIM1资源的输入捕获功能396

13.4.3 周期测量功能配置流程398

13.4.4 基础项目D简易1 kHz～1 MHz方波信号频率计407

13.4.5 PWM信号占空比测量412

13.4.6 什么是复位触发模式？414

13.4.7 占空比测量功能配置流程415

13.4.8 基础项目E简易PWM信号占空比测量实验419

13.5 “灵活自由”的输出比较功能424

13.5.1 输出比较功能结构及用途424

13.5.2 什么叫做“边沿对齐”方式？426

13.5.3 怎么理解“中间对齐”方式？429

13.5.4 边沿/中间对齐PWM输出配置流程431

13.5.5 基础项目F边沿对齐方式四路PWM信号输出441

13.5.6 基础项目G中间对齐方式四路PWM信号输出446

第14章 “摇身一变睡美人儿”电源模式管理及系统功耗控制451

14.1 为什么要注重单片机系统功耗？452

14.2 如何降低单片机系统功耗？453

14.2.1 功耗控制之硬件调整453

14.2.2 功耗控制之软件优化454

14.3 STM8单片机功耗管理456

14.3.1 STM8低功耗优势456

14.3.2 STM8供电电压/时钟功耗影响457

14.3.3 STM8运行模式459

14.3.4 Wait等待模式460

14.3.5 Halt停机模式461

14.3.6 Active-Halt活跃停机模式462

14.4 AWU自动唤醒“单片机起床吧！”464

14.4.1 AWU系统结构及操作流程464

14.4.2 AWU配置及唤醒时间计算466

14.4.3 基础项目A验证AWU“闹钟唤醒”效果470

14.5 低功耗STM8L系列单片机475

第15章 “哗啵哗啵～滴滴～”蜂鸣器激励信号产生与控制477

15.1 状态音提示小助手“电/磁讯响器”478

15.1.1 压电式蜂鸣器原理与应用479

15.1.2 电磁式蜂鸣器原理与应用479

15.1.3 自激励源蜂鸣器480

15.1.4 外激励源蜂鸣器480

15.1.5 蜂鸣器选型原则及参数481

15.2 蜂鸣器硬件驱动电路设计482

15.2.1 三极管开关驱动电路482

15.2.2 基于ULN2003A/ULN2003D的驱动电路483

15.3 STM8单片机蜂鸣器控制485

15.3.1 选项字节配置蜂鸣器功能复用引脚487

15.3.2 基础项目A自激励源蜂鸣器“鸣叫”控制实验489

15.3.3 外激励源蜂鸣器控制491

15.3.4 基础项目B外激励源蜂鸣器“变调”效果实验493

第16章 “系统状态监察/执行官”独立/窗口看门狗配置及应用496

16.1 “监察/执行官”IWDG与WWDG497

16.2 独立看门狗IWDG启用与配置497

16.2.1 IWDG启用方法498

16.2.2 IWDG系统结构及配置方法499

16.2.3 IWDG实现机制502

16.2.4 IWDG超时溢出时间计算503

16.3 基础项目A验证IWDG超时复位506

16.4 窗口看门狗WWDG启用与配置510

16.4.1 WWDG启用方法510

16.4.2 WWDG系统结构及配置方法511

16.4.3 WWDG实现机制514

16.4.4 WWDG超时溢出时间计算515

16.4.5 WWDG在系统低功耗模式下的状态516

16.5 基础项目B验证WWDG超时复位518

第17章 “你来我往，烽火传信”串行数据通信及UART应用522

17.1 “烽火戏诸侯”说单片机数据通信523

17.2 单片机通信理论铺垫526

17.2.1 单片机并行通信527

17.2.2 单片机串行通信528

17.2.3 串行通信位同步方式529

17.2.4 串行通信数据传送方式532

17.2.5 串行通信时钟及传送速率534

17.2.6 串行信道数据编码格式535

17.2.7 串行信道中的常见电平标准536

17.3 单片机数据通信电平转换问题及解决方案537

17.3.1 单向8通道电平转换方案SN74LVC8T245538

17.3.2 单向16通道电平转换方案SN74LVC16T245540

17.3.3 自动方向检测转换器方案TXB0108542

17.3.4 针对漏极开路应用的自动方向检测转换器方案TXS0108543

17.3.5 EIA RS-232C电平转换方案MAX232/MAX3232544

17.4 常用串行通信接口546

17.4.1 DB25串口接口及规范546

17.4.2 DB9串口接口及规范547

17.5 走进STM8单片机USART/UART548

17.5.1 STM8单片机USART/UART基础知识548

17.5.2 收发流程及相关寄存器简介549

17.5.3 数据位配置550

17.5.4 校验位配置553

17.5.5 停止位配置556

17.5.6 波特率计算与配置557

17.5.7 功能使能位配置560

17.5.8 异步通信模式下的发送程序563

17.5.9 异步通信模式下的接收程序564

17.5.10 异步通信模式初始化程序565

17.5.11 STM8单片机智能卡/IrDA/LIN功能及相关寄存器简介568

17.6 基础项目A Unique ID“身份证号码”输出实验573

17.7 实战项目A上/下位机串口命令交互实验578

17.8 实战项目B基于XFS5152CE的TTS语音合成系统583

17.8.1 神奇的语音合成“TTS”技术583

17.8.2 初识XFS5152CE语音合成芯片584

17.8.3 搭建XFS5152CE硬件平台586

17.8.4 详解XFS5152CE功能控制命令595

17.8.5 简单易用的“文本控制标记”601

17.8.6 方便实用的“提示音”603

17.8.7 语音识别命令词604

17.8.8 上位机软件实现XFS5152CE功能控制604

17.8.9 串口驱动XFS5152CE语音合成程序源码606

第18章 “通信神功，脚踏独木桥”1-Wire单总线器件编程及应用613

18.1 初识“独木桥”单总线串行通信614

18.2 DS18B20数字温度传感器简介615

18.2.1 DS18B20功能描述615

18.2.2 DS18B20引脚/封装及实物616

18.2.3 DS18B20典型硬件电路617

18.3 DS18B20系统结构618

18.3.1 器件“身份证”64位光刻ROM序列619

18.3.2 器件内部9字节存储器620

18.4 DS18B20功能配置流程625

18.4.1 设备初始化流程625

18.4.2 写数据至从机流程627

18.4.3 主机读取数据流程629

18.5 实战项目A单点DS18B20温度值测量串口打印631

18.5.1 单点测量硬件电路原理631

18.5.2 单点测量程序设计及功能测试633

18.6 实战项目B读取单设备“身份证”64位ROM序列640

18.7 实战项目C串口交互三点DS18B20温度采集系统641

第19章 “击鼓声响，双向传花”串行外设接口SPI配置及应用648

19.1 “击鼓传花”说SPI“玩儿法”649

19.2 STM8同步串行外设接口简介650

19.3 STM8单片机SPI资源结构651

19.3.1 主/从角色如何扮演？653

19.3.2 传输数据高/低位谁在前？654

19.3.3 时钟极性与时钟相位654

19.4 SPI资源相关寄存器简介656

19.4.1 SPI_CR1控制寄存器1656

19.4.2 SPI_CR2控制寄存器2658

19.4.3 SPI_ICR中断控制寄存器660

19.4.4 SPI_SR状态寄存器661

19.4.5 SPI_DR数据寄存器662

19.4.6 SPI_CRCPR多项式寄存器663

19.4.7 SPI_RXCRCR接收数据多项式寄存器663

19.4.8 SPI_TXCRCR发送数据多项式寄存器664

19.5 不同“角色”的初始化流程及配置664

19.5.1 主设备初始化流程及配置664

19.5.2 从设备初始化流程及配置667

19.5.3 基础项目A三线SPI接口双机通信实验668

19.6 初识winbond华邦W25Qxx系列存储颗粒676

19.6.1 W25Qxx系列存储颗粒概述676

19.6.2 W25Qxx系列存储颗粒“控制和状态寄存器”679

19.6.3 W25Qxx系列存储颗粒功能指令详解680

19.6.4 实战项目A串口打印W25Q16存储器芯片器件ID696

19.6.5 实战项目B W25Q16存储芯片数据读写实验704

第20章 “大老爷升堂，威武！”串行总线接口I2C配置及应用713

20.1 “大老爷升堂问案”说I2C“玩法”714

20.2 初识标准I2C总线协议716

20.2.1 “相关人等”I2C总线上的“角色”717

20.2.2 “升堂退堂”数据有效性及起止条件719

20.3 初识Atmel公司AT24Cxx系列EEPROM芯片720

20.3.1 AT24Cxx系列芯片简介721

20.3.2 AT24Cxx系列芯片写操作时序722

20.3.3 AT24Cxx系列芯片读操作时序724

20.3.4 基础项目A STM8模拟I2C读写AT24C02应答测试实验726

20.3.5 基础项目B STM8模拟I2C单字节读写AT24C02实验739

20.3.6 实战项目A STM8模拟I2C多字节读写AT24C02实验747

20.3.7 实战项目B STM8模拟I2C页写入AT24C02实验758

第21章 “对内翻译官”A/D模数转换器原理及应用764

21.1 表达消息的“电信号”765

21.1.1 模拟信号Analog signal765

21.1.2 数字信号Digital signal766

21.1.3 A/D转换与D/A转换767

21.2 STM8单片机逐次逼近型A/D资源768

21.2.1 STM8单片机A/D资源配备769

21.2.2 ADC2系统结构769

21.2.3 ADC2转换模式771

21.2.4 ADC2转换速度772

21.2.5 ADC2分辨率及转换精度773

21.3 ADC2资源配置与应用773

21.3.1 ADC2初始化流程“七步走”774

21.3.2 ADC2相关寄存器及配置774

21.4 A/D转换系统可靠性设计781

21.4.1 供电及转换参考电压优化782

21.4.2 采样前端电路处理783

21.4.3 采样数据软件滤波783

21.5 实战项目A电压采集和低/高压等级指示器785

21.6 实战项目B“一线式”4＊4矩阵键盘设计与实现793

参考文献804