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STM32: ARM-Mikrocontroller programmieren für Embedded Systems : das umfassende Praxisbuch

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Bibliographic Details
Main Author:	Jesse, Ralf (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Frechen MITP 2021
Edition:	1. Auflage
Subjects:	Mikrocontroller STM32 Zweiunddreißig-Bit-Mikroprozessor Mikrocontroller Eingebettetes System Programmierung Embedded Systeme Softwareentwicklung
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	410 Seiten Illustrationen 24 cm x 17 cm, 700 g
ISBN:	9783747501917 3747501915

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS EINLEITUNG ................................................................................................. 11 WARUM STM32F4? ................................................................................ 11 ZIELGRUPPE DIESES BUCHS ........................................................................ 12 VORAUSSETZUNGEN ..................................................................................... 13 AUFBAU DES BUCHS .................................................................................. 14 TEIL I GRUNDLAGEN 23 1 DIE HARDWARE DES STM32F4XX-MIKROCONTROLLERS ............................... 25 1.1 UEBERBLICK UEBER DIE STM32F4XX-FAMILIE ............................................. 25 1.2 DER STM32F446 ..................................................................................... 27 1.2.1 VARIANTEN DES STM32F446 ...................................................... 27 1.2.2 SPEICHERBELEGUNG/MEMORY-MAPPING ..................................... 29 1.2.3 INTERNER AUFBAU DES STM32F446 ........................................... 33 1.2.4 BUSSYSTEME DES STM32F446 .................................................. 36 2 CMSIS UND MCAL ................................................................................ 39 2.1 CMSIS-BIBLIOTHEK BESCHAFFEN UND ERSTELLEN ....................................... 39 2.2 AUFRAEUMARBEITEN ..................................................................................... 40 2.3 ERSTELLEN DER BIBLIOTHEK .......................................................................... 43 2.4 FERTIGSTELLEN DER CMSIS-BIBLIOTHEK ...................................................... 45 2.4.1 BUILD-VARIABLE FUER DAS CMSIS-VERZEICHNIS ........................... 45 2.4.2 EINSTELLEN VON SUCHPFADEN ...................................................... 46 2.4.3 ABSCHLUSSARBEITEN AN DER CMSIS-BIBLIOTHEK ......................... 47 2.4.4 VERWENDEN VON CMSIS IN EIGENEN PROJEKTEN ....................... 48 2.4.5 BEZEICHNUNGSTECHNIKEN IN CMSIS VON STM ......................... 51 2.5 DER BOOTVORGANG ..................................................................................... 53 2.5.1 DER RESET-HANDLER .................................................................... 54 2.5.2 SYSTEMLNIT .................................................................................. 56 2.5.3 DIE ERZEUGUNG DES TAKTSIGNALS ............................................... 57 2.5.4 LINKERSCRIPTS .............................................................................. 59 INHALTSVERZEICHNIS 2.6 AUFBAU DER HEADERDATEI(EN) .................................................................. 62 2.6.1 ORIENTIERUNG IN STM32F446XX.H ................................................ 63 2.7 MCAL ....................................................................................................... 66 3 EMBEDDED C VS. STANDARD C .................................................................. 71 4 RCC, SYSCFG UND SCB ........................................................................ 77 4.1 RESET AND CLOCK CONTROL (RCC) .............................................................. 77 4.1.1 RESET ........................................................................................... 77 4.1.2 CLOCK CONTROL ............................................................................ 78 4.1.3 EIN ERSTES EINFACHES PROJEKT ...................................................... 79 4.1.4 WEITERE WICHTIGE AUFGABEN DES RCC ..................................... 81 4.2 SYSTEM CONFIGURATION CONTROLLER (SYSCFG) ........................................ 85 4.3 SYSTEM CONTROL BLOCK (SCB) .................................................................. 86 TEIL II KERNKOMPONENTEN DER STM32F4XX-MIKROCONTROLLER 87 5 GPIO: GENERAL PURPOSE INPUT/OUTPUT .................................................. 91 5.1 FEATURES UND GRENZDATEN ...................................................................... 92 5.2 GPIO-REGISTER ......................................................................................... 93 5.3 ZWEI EINFACHE BEISPIELE .......................................................................... 102 5.3.1 RECHTECKSIGNAL MIT DEM ODR-REGISTER ................................... 102 5.3.2 RECHTECKSIGNAL MIT BSRR ........................................................ 103 6 POLLING, INTERRUPTS UND EXCEPTIONS ........................................................ 107 6.1 ALLGEMEINES ZU POLLING UND INTERRUPTS ................................................ 108 6.1.1 POLLING ......................................................................................... 108 6.1.2 INTERRUPTS ................................................................................... 109 6.2 INTERRUPTS BEHERRSCHEN .......................................................................... 110 6.2.1 MASKIERBARE UND NICHT-MASKIERBARE INTERRUPTS ..................... 110 6.2.2 GLOBALE INTERRUPTS ...................................................................... 112 6.2.3 DER NESTED VECTOR INTERRUPT CONTROLLER NVIC ....................... 112 6.3 EXTERNE INTERRUPTS ................................................................................... 118 6.3.1 EXTEMAL INTERRUPT/EVENT CONTROLLER (EXTI) ........................... 118 6.3.2 BEISPIEL ZU EXTERNEN INTERRUPTS ................................................ 123 6.3.3 ERKENNUNG MEHRERER EXTERNER INTERRUPTS ............................... 128 6.4 EXCEPTIONS ................................................................................................. 133 6 INHALTSVERZEICHNIS 7 ALTERNATIVE GPIO-FUNKTIONEN .............................................................. 135 7.1 WIEDERHOLUNG ......................................................................................... 135 7.2 AKTIVIEREN ALTERNATIVER FUNKTIONEN ...................................................... 137 7.3 AUSWAHL ALTERNATIVER FUNKTIONEN ........................................................... 137 8 SYSTEM TICK TIMER .................................................................................. 141 8.1 VERWENDUNG DES SYSTICK-TIMERS .......................................................... 143 8.2 STEUERUNG MEHRERER FUNKTIONEN .......................................................... 146 8.3 STEUERUNG MEHRERER FUNKTIONEN: EIN VERBESSERTER ANSATZ .............. 152 8.4 DIE MCAL-VERSION DES PROJEKTS KAP08-SYSTICK-04 ........................... 162 9 TIMER/COUNTER (SYSTICK UND GP-TIMER)............................................. 165 9.1 DER SYSTICK-TIMER ................................................................................... 168 9.1.1 DAS SYSTICK CONTROL AND STATUS REGISTER (CTRL) ................. 169 9.1.2 DAS SYSTICK VALUE REGISTER (VAL) ......................................... 169 9.1.3 DAS SYSTICK LOAD REGISTER (LOAD)......................................... 169 9.1.4 DAS SYSTICK CALIBRATION REGISTER (CALIB) ............................. 169 9.2 ALLGEMEINES ZU TIMERN UND COUNTERN ............................................... 171 9.3 BASIC TIMER TIM6 UND TIM7 ................................................................ 173 9.3.1 TIM6/TIM7 CONTROL REGISTER 1/2 (TIMX-CRL UND TIMXCR2) 174 9.3.2 TIM6/TIM7 DMA/INTERRUPT ENABLE REGISTER (TIMX_DIER) 175 9.3.3 TIM6/TIM7 STATUS REGISTER (TIMX_SR) ................................. 176 9.3.4 TIM6/7 EVENT GENERATION REGISTER (TIMX__EGR) ................ 176 9.3.5 TIM6/TIM7 COUNTER (TIMX_CNT) ......................................... 176 9.3.6 TIM6/TIM7 PRESCALER (TIMXJPSC) ....................................... 176 9.3.7 TIM6/TIM7 AUTO-RELOAD REGISTER (TIMX^ARR) ................... 177 9.3.8 BEISPIEL MIT BASIC TIMER TIM6 ............................................... 177 9.4 PRESCALER (VORTEILER) DER BUSSE .............................................................. 181 10 GENERAL-PURPOSE TIMER (GP-TIMER) .................................................... 185 10.1 GP-TIMER, TEIL 1: TIM9 BIS TIM14 ........................................................ 186 10.1.1 REGISTER DER GP-TIMER TIM9 BIS TIMM ............................... 187 10.1.2 BEISPIEL 1 ZUM EINSATZ VON TIM12 ......................................... 192 10.1.3 BEISPIEL 2 ZUM EINSATZ VON TIM12 ......................................... 197 10.2 GP-TIMER, TEIL 2: TIM2 BIS TIM5 ........................................................ 200 10.2.1 EINSCHUB: PULSWEITENMODULATION (PWM) ............................. 201 10.2.2 BEISPIEL: DIMMEN EINER LED MITTELS PWM ........................... 207 7 INHALTSVERZEICHNIS 11 ADVANCED-CONTROL TIMER ........................................................................ 211 11.1 NEUE REGISTER DER ADVANCED-CONTROL TIMER ....................................... 212 11.2 EINSCHUB: SCHALTEN INDUKTIVER LASTEN .................................................. 217 11.3 BEISPIEL ZUR TOTZEITGENERIERUNG MIT DEM STM32F446 ...................... 219 11.3.1 DAS PROJEKT KAPLL-ACTIM-DEADTIME ..................................... 219 12 DIGITAL-ANALOG-KONVERTER........................................................................ 223 12.1 TECHNISCHE VERFAHREN DER D/A-WANDLUNG ......................................... 223 12.1.1 DIE PARALLELWANDLUNG ................................................................ 224 12.1.2 DAS ZAEHLVERFAHREN .................................................................... 225 12.1.3 DAS R-2R-VERFAHREN .................................................................. 225 12.2 DACS IN DER STM32F4XX-FAMILIE .......................................................... 226 12.2.1 DATENHALTEREGISTER ...................................................................... 227 12.2.2 DATENFORMATE ............................................................................. 228 12.3 DIE REGISTER DES DAC ............................................................................. 229 12.4 EIN EINFACHES ANWENDUNGSBEISPIEL ...................................................... 231 12.5 TIPPS FUER EIGENE ANWENDUNGEN ............................................................ 235 13 ANALOG-DIGITAL-WANDLUNG ...................................................................... 237 13.1 ADCS IN DER STM-FAMILIE ...................................................................... 238 13.2 REGISTER IN DEN STM-ADCS .................................................................... 242 13.3 ANWENDUNGSBEISPIEL ............................................................................... 247 TEIL III SERIELLE SCHNITTSTELLEN 251 14 SERIELLE KOMMUNIKATION ........................................................................ 253 14.1 GRUNDLEGENDE BEGRIFFE .......................................................................... 254 14.1.1 KOMMUNIKATIONSRICHTUNGEN .................................................... 254 14.1.2 AUFBAU DER DATEN ...................................................................... 255 14.1.3 DATENPEGEL ................................................................................... 257 14.1.4 UEBERTRAGUNGSGESCHWINDIGKEIT .................................................. 257 14.1.5 UEBERTRAGUNGSPROTOKOLLE ............................................................ 258 14.1.6 ASYNCHRONE VS. SYNCHRONE DATENUEBERTRAGUNG ....................... 259 14.2 AUSFUEHRUNGSFORMEN EINFACHER RS-232-SCHNITTSTELLEN ....................... 259 15 UARTS UND USARTS ............................................................................... 261 15.1 WAS SIND UARTS UND USARTS? ............................................................. 262 15.1.1 DIE USART-/UART-REGISTER .................................................... 263 15.1.2 EMPFANGEN UND SENDEN VON DATEN ....................................... 268 8 INHALTSVERZEICHNIS 16 INTER-INTEGRATED CIRCUIT I 2 C .................................................................... 279 16.1 DIE URSPRUENGLICHE IDEE HINTER I 2 C ........................................................ 279 16.2 PRINZIPIELLER AUFBAU EINER I 2 C-SCHALTUNG ........................................... 280 16.3 BETRIEBSARTEN/PROTOKOLL VON I 2 C ............................................................ 283 16.3.1 VIER BETRIEBSARTEN ...................................................................... 283 16.3.2 DAS PC-PROTOKOLL ...................................................................... 284 16.4 PC IN DER STM32F4XX-FAMILIE .............................................................. 287 16.5 EIN BEISPIEL MIT DEM PCF8574 ............................................................ 294 16.5.1 DER PCF8574 ............................................................................ 296 16.5.2 DAS PROGRAMMLISTING ................................................................ 297 16.6 NEUE MCAL-FUNKTIONEN ........................................................................ 304 16.7 WEITERE BEISPIELE .................................................................................... 305 16.7.1 DATEN LESEN VON PC-KOMPONENTEN ......................................... 306 16.7.2 ANMERKUNGEN ZU DEN BEISPIELPROJEKTEN ............................... 309 17 SERIAL PERIPHERAL INTERFACE SPI .............................................................. 313 17.1 DATENTRANSFER IN SPI-INTERFACES ............................................................ 316 17.1.1 CPHA = 1 .................................................................................. 317 17.1.2 CPHA = 0 .................................................................................. 317 17.1.3 ANWENDUNG VON SPI ................................................................ 318 17.2 SPI-REGISTER DER STM32F4XX-FAMILIE .................................................. 318 17.2.1 SPI CONTROL REGISTER 1 UND 2 (SPLCR1, SPI.CR2) .............. 319 17.2.2 DAS SPI STATUS REGISTER (SPI.SR) ........................................... 321 17.2.3 DIE CHECKSUMMEN-REGISTER (CRC) ....................................... 322 17.2.4 DAS SPI DATA REGISTER (SPI__DR) ............................................. 324 17.3 EIN EINFACHES BEISPIEL MIT DEM MAX7219 ......................................... 324 17.3.1 KURZBESCHREIBUNG DES MAX7219 .......................................... 332 17.4 EINE KLEINE UEBUNG .................................................................................. 334 TEIL IV WEITERE KOMPONENTEN 337 18 DIRECT MEMORY ACCESS (DMA) ............................................................... 339 18.1 FUNKTIONSWEISE ...................................................................................... 340 18.2 DMAC(S) IN DER STM32F4XX-FAMILIE ................................................. 341 18.2.1 REGISTER DER DMACS IN DER STM32F4XX-FAMILIE ................ 344 18.3 BEISPIEL: MEMORY * USART2 * PC MIT DMA ................................. 349 18.3.1 ERLAEUTERUNG DER FUNKTIONSWEISE ............................................. 353 18.4 BEISPIEL: USART2 PC MIT DMA USART2 .................................. 355 18.4.1 PROBLEME VON DMA .............................................................. 361 9 INHALTSVERZEICHNIS 19 WATCHDOG .................................................................................................. 365 19.1 INDEPENDENTWATCHDOG (IWDG) ............................................................ 365 19.2 WINDOW WATCHDOG (WWDG) ................................................................ 367 19.2.1 FUNKTIONSWEISE .......................................................................... 368 19.3 DEBUGGEN UND WATCHDOGS .................................................................... 370 TEILV ANHANG 371 A INTEMETADRESSEN UND LITERATURNACHWEISE ............................................. 373 A. L LITERATURNACHWEISE ..................................................................................... 373 A. 2 INFOS ZUR STM32F4XX-FAMILIE ................................................................ 374 A.3 PROGRAMMIERUNG IN C .............................................................................. 374 A.4 TASTATURKUERZEL VON STM32CUBEIDE ..................................................... 374 A.5 INTERNET-TUTORIALS ....................................................................................... 374 A. 6 SUPPORT ....................................................................................................... 375 B TAKTEINSTELLUNG MIT STM 3 2CUBEMX ..................................................... 377 B. L MOEGLICHKEIT 1 ............................................................................................. 377 B. 2 MOEGLICHKEIT 2 ............................................................................................. 381 C EINFUEHRUNG IN DAS DEBUGGEN .................................................................. 385 C. L DEBUGGER EINRICHTEN ................................................................................ 386 C. 2 VARIABLEN BEOBACHTEN .......................................................................... 390 C.3 ANZEIGE VON PROZESSORREGISTEM ............................................................. 392 C.4 ANZEIGE VON SRAM-INHALTEN .................................................................. 393 C. 5 VORSICHT! ..................................................................................................... 393 D FUNKTIONEN DER MCAL-BIBLIOTHEK ......................................................... 397 D. L GENERAL-PURPOSE INPUT/OUTPUT GPIO ................................................... 397 D. 2 EXTERNE INTERRUPTS EXTI .......................................................................... 398 D.3 SYSTICK-TIMER ........................................................................................... 398 D.4 BASIC-/GP-/ADVANCED-CONTROL TIMER ..................................................... 399 D.5 UART/USART ........................................................................................... 400 D.6 SYSTEMFUNKTIONEN .................................................................................... 401 D.7 INTER-INTEGRATED CIRCUIT PC ...................................................................... 402 D.8 SERIAL PERIPHERAL INTERFACE SPI ................................................................ 403 D.9 DIRECT MEMORY ACCESS DMA .................................................................... 403 STICHWORTVERZEICHNIS ............................................................................... 405 10
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS EINLEITUNG . 11 WARUM STM32F4? . 11 ZIELGRUPPE DIESES BUCHS . 12 VORAUSSETZUNGEN . 13 AUFBAU DES BUCHS . 14 TEIL I GRUNDLAGEN 23 1 DIE HARDWARE DES STM32F4XX-MIKROCONTROLLERS . 25 1.1 UEBERBLICK UEBER DIE STM32F4XX-FAMILIE . 25 1.2 DER STM32F446 . 27 1.2.1 VARIANTEN DES STM32F446 . 27 1.2.2 SPEICHERBELEGUNG/MEMORY-MAPPING . 29 1.2.3 INTERNER AUFBAU DES STM32F446 . 33 1.2.4 BUSSYSTEME DES STM32F446 . 36 2 CMSIS UND MCAL . 39 2.1 CMSIS-BIBLIOTHEK BESCHAFFEN UND ERSTELLEN . 39 2.2 AUFRAEUMARBEITEN . 40 2.3 ERSTELLEN DER BIBLIOTHEK . 43 2.4 FERTIGSTELLEN DER CMSIS-BIBLIOTHEK . 45 2.4.1 BUILD-VARIABLE FUER DAS CMSIS-VERZEICHNIS . 45 2.4.2 EINSTELLEN VON SUCHPFADEN . 46 2.4.3 ABSCHLUSSARBEITEN AN DER CMSIS-BIBLIOTHEK . 47 2.4.4 VERWENDEN VON CMSIS IN EIGENEN PROJEKTEN . 48 2.4.5 BEZEICHNUNGSTECHNIKEN IN CMSIS VON STM . 51 2.5 DER BOOTVORGANG . 53 2.5.1 DER RESET-HANDLER . 54 2.5.2 SYSTEMLNIT . 56 2.5.3 DIE ERZEUGUNG DES TAKTSIGNALS . 57 2.5.4 LINKERSCRIPTS . 59 INHALTSVERZEICHNIS 2.6 AUFBAU DER HEADERDATEI(EN) . 62 2.6.1 ORIENTIERUNG IN STM32F446XX.H . 63 2.7 MCAL . 66 3 EMBEDDED C VS. STANDARD C . 71 4 RCC, SYSCFG UND SCB . 77 4.1 RESET AND CLOCK CONTROL (RCC) . 77 4.1.1 RESET . 77 4.1.2 CLOCK CONTROL . 78 4.1.3 EIN ERSTES EINFACHES PROJEKT . 79 4.1.4 WEITERE WICHTIGE AUFGABEN DES RCC . 81 4.2 SYSTEM CONFIGURATION CONTROLLER (SYSCFG) . 85 4.3 SYSTEM CONTROL BLOCK (SCB) . 86 TEIL II KERNKOMPONENTEN DER STM32F4XX-MIKROCONTROLLER 87 5 GPIO: GENERAL PURPOSE INPUT/OUTPUT . 91 5.1 FEATURES UND GRENZDATEN . 92 5.2 GPIO-REGISTER . 93 5.3 ZWEI EINFACHE BEISPIELE . 102 5.3.1 RECHTECKSIGNAL MIT DEM ODR-REGISTER . 102 5.3.2 RECHTECKSIGNAL MIT BSRR . 103 6 POLLING, INTERRUPTS UND EXCEPTIONS . 107 6.1 ALLGEMEINES ZU POLLING UND INTERRUPTS . 108 6.1.1 POLLING . 108 6.1.2 INTERRUPTS . 109 6.2 INTERRUPTS BEHERRSCHEN . 110 6.2.1 MASKIERBARE UND NICHT-MASKIERBARE INTERRUPTS . 110 6.2.2 GLOBALE INTERRUPTS . 112 6.2.3 DER NESTED VECTOR INTERRUPT CONTROLLER NVIC . 112 6.3 EXTERNE INTERRUPTS . 118 6.3.1 EXTEMAL INTERRUPT/EVENT CONTROLLER (EXTI) . 118 6.3.2 BEISPIEL ZU EXTERNEN INTERRUPTS . 123 6.3.3 ERKENNUNG MEHRERER EXTERNER INTERRUPTS . 128 6.4 EXCEPTIONS . 133 6 INHALTSVERZEICHNIS 7 ALTERNATIVE GPIO-FUNKTIONEN . 135 7.1 WIEDERHOLUNG . 135 7.2 AKTIVIEREN ALTERNATIVER FUNKTIONEN . 137 7.3 AUSWAHL ALTERNATIVER FUNKTIONEN . 137 8 SYSTEM TICK TIMER . 141 8.1 VERWENDUNG DES SYSTICK-TIMERS . 143 8.2 STEUERUNG MEHRERER FUNKTIONEN . 146 8.3 STEUERUNG MEHRERER FUNKTIONEN: EIN VERBESSERTER ANSATZ . 152 8.4 DIE MCAL-VERSION DES PROJEKTS KAP08-SYSTICK-04 . 162 9 TIMER/COUNTER (SYSTICK UND GP-TIMER). 165 9.1 DER SYSTICK-TIMER . 168 9.1.1 DAS SYSTICK CONTROL AND STATUS REGISTER (CTRL) . 169 9.1.2 DAS SYSTICK VALUE REGISTER (VAL) . 169 9.1.3 DAS SYSTICK LOAD REGISTER (LOAD). 169 9.1.4 DAS SYSTICK CALIBRATION REGISTER (CALIB) . 169 9.2 ALLGEMEINES ZU TIMERN UND COUNTERN . 171 9.3 BASIC TIMER TIM6 UND TIM7 . 173 9.3.1 TIM6/TIM7 CONTROL REGISTER 1/2 (TIMX-CRL UND TIMXCR2) 174 9.3.2 TIM6/TIM7 DMA/INTERRUPT ENABLE REGISTER (TIMX_DIER) 175 9.3.3 TIM6/TIM7 STATUS REGISTER (TIMX_SR) . 176 9.3.4 TIM6/7 EVENT GENERATION REGISTER (TIMX_EGR) . 176 9.3.5 TIM6/TIM7 COUNTER (TIMX_CNT) . 176 9.3.6 TIM6/TIM7 PRESCALER (TIMXJPSC) . 176 9.3.7 TIM6/TIM7 AUTO-RELOAD REGISTER (TIMX^ARR) . 177 9.3.8 BEISPIEL MIT BASIC TIMER TIM6 . 177 9.4 PRESCALER (VORTEILER) DER BUSSE . 181 10 GENERAL-PURPOSE TIMER (GP-TIMER) . 185 10.1 GP-TIMER, TEIL 1: TIM9 BIS TIM14 . 186 10.1.1 REGISTER DER GP-TIMER TIM9 BIS TIMM . 187 10.1.2 BEISPIEL 1 ZUM EINSATZ VON TIM12 . 192 10.1.3 BEISPIEL 2 ZUM EINSATZ VON TIM12 . 197 10.2 GP-TIMER, TEIL 2: TIM2 BIS TIM5 . 200 10.2.1 EINSCHUB: PULSWEITENMODULATION (PWM) . 201 10.2.2 BEISPIEL: DIMMEN EINER LED MITTELS PWM . 207 7 INHALTSVERZEICHNIS 11 ADVANCED-CONTROL TIMER . 211 11.1 NEUE REGISTER DER ADVANCED-CONTROL TIMER . 212 11.2 EINSCHUB: SCHALTEN INDUKTIVER LASTEN . 217 11.3 BEISPIEL ZUR TOTZEITGENERIERUNG MIT DEM STM32F446 . 219 11.3.1 DAS PROJEKT KAPLL-ACTIM-DEADTIME . 219 12 DIGITAL-ANALOG-KONVERTER. 223 12.1 TECHNISCHE VERFAHREN DER D/A-WANDLUNG . 223 12.1.1 DIE PARALLELWANDLUNG . 224 12.1.2 DAS ZAEHLVERFAHREN . 225 12.1.3 DAS R-2R-VERFAHREN . 225 12.2 DACS IN DER STM32F4XX-FAMILIE . 226 12.2.1 DATENHALTEREGISTER . 227 12.2.2 DATENFORMATE . 228 12.3 DIE REGISTER DES DAC . 229 12.4 EIN EINFACHES ANWENDUNGSBEISPIEL . 231 12.5 TIPPS FUER EIGENE ANWENDUNGEN . 235 13 ANALOG-DIGITAL-WANDLUNG . 237 13.1 ADCS IN DER STM-FAMILIE . 238 13.2 REGISTER IN DEN STM-ADCS . 242 13.3 ANWENDUNGSBEISPIEL . 247 TEIL III SERIELLE SCHNITTSTELLEN 251 14 SERIELLE KOMMUNIKATION . 253 14.1 GRUNDLEGENDE BEGRIFFE . 254 14.1.1 KOMMUNIKATIONSRICHTUNGEN . 254 14.1.2 AUFBAU DER DATEN . 255 14.1.3 DATENPEGEL . 257 14.1.4 UEBERTRAGUNGSGESCHWINDIGKEIT . 257 14.1.5 UEBERTRAGUNGSPROTOKOLLE . 258 14.1.6 ASYNCHRONE VS. SYNCHRONE DATENUEBERTRAGUNG . 259 14.2 AUSFUEHRUNGSFORMEN EINFACHER RS-232-SCHNITTSTELLEN . 259 15 UARTS UND USARTS . 261 15.1 WAS SIND UARTS UND USARTS? . 262 15.1.1 DIE USART-/UART-REGISTER . 263 15.1.2 EMPFANGEN UND SENDEN VON DATEN . 268 8 INHALTSVERZEICHNIS 16 INTER-INTEGRATED CIRCUIT I 2 C . 279 16.1 DIE URSPRUENGLICHE IDEE HINTER I 2 C . 279 16.2 PRINZIPIELLER AUFBAU EINER I 2 C-SCHALTUNG . 280 16.3 BETRIEBSARTEN/PROTOKOLL VON I 2 C . 283 16.3.1 VIER BETRIEBSARTEN . 283 16.3.2 DAS PC-PROTOKOLL . 284 16.4 PC IN DER STM32F4XX-FAMILIE . 287 16.5 EIN BEISPIEL MIT DEM PCF8574 . 294 16.5.1 DER PCF8574 . 296 16.5.2 DAS PROGRAMMLISTING . 297 16.6 NEUE MCAL-FUNKTIONEN . 304 16.7 WEITERE BEISPIELE . 305 16.7.1 DATEN LESEN VON PC-KOMPONENTEN . 306 16.7.2 ANMERKUNGEN ZU DEN BEISPIELPROJEKTEN . 309 17 SERIAL PERIPHERAL INTERFACE SPI . 313 17.1 DATENTRANSFER IN SPI-INTERFACES . 316 17.1.1 CPHA = 1 . 317 17.1.2 CPHA = 0 . 317 17.1.3 ANWENDUNG VON SPI . 318 17.2 SPI-REGISTER DER STM32F4XX-FAMILIE . 318 17.2.1 SPI CONTROL REGISTER 1 UND 2 (SPLCR1, SPI.CR2) . 319 17.2.2 DAS SPI STATUS REGISTER (SPI.SR) . 321 17.2.3 DIE CHECKSUMMEN-REGISTER (CRC) . 322 17.2.4 DAS SPI DATA REGISTER (SPI_DR) . 324 17.3 EIN EINFACHES BEISPIEL MIT DEM MAX7219 . 324 17.3.1 KURZBESCHREIBUNG DES MAX7219 . 332 17.4 EINE KLEINE UEBUNG . 334 TEIL IV WEITERE KOMPONENTEN 337 18 DIRECT MEMORY ACCESS (DMA) . 339 18.1 FUNKTIONSWEISE . 340 18.2 DMAC(S) IN DER STM32F4XX-FAMILIE . 341 18.2.1 REGISTER DER DMACS IN DER STM32F4XX-FAMILIE . 344 18.3 BEISPIEL: MEMORY * USART2 * PC MIT DMA . 349 18.3.1 ERLAEUTERUNG DER FUNKTIONSWEISE . 353 18.4 BEISPIEL: USART2 PC MIT DMA USART2 . 355 18.4.1 PROBLEME VON DMA . 361 9 INHALTSVERZEICHNIS 19 WATCHDOG . 365 19.1 INDEPENDENTWATCHDOG (IWDG) . 365 19.2 WINDOW WATCHDOG (WWDG) . 367 19.2.1 FUNKTIONSWEISE . 368 19.3 DEBUGGEN UND WATCHDOGS . 370 TEILV ANHANG 371 A INTEMETADRESSEN UND LITERATURNACHWEISE . 373 A. L LITERATURNACHWEISE . 373 A. 2 INFOS ZUR STM32F4XX-FAMILIE . 374 A.3 PROGRAMMIERUNG IN C . 374 A.4 TASTATURKUERZEL VON STM32CUBEIDE . 374 A.5 INTERNET-TUTORIALS . 374 A. 6 SUPPORT . 375 B TAKTEINSTELLUNG MIT STM 3 2CUBEMX . 377 B. L MOEGLICHKEIT 1 . 377 B. 2 MOEGLICHKEIT 2 . 381 C EINFUEHRUNG IN DAS DEBUGGEN . 385 C. L DEBUGGER EINRICHTEN . 386 C. 2 VARIABLEN BEOBACHTEN . 390 C.3 ANZEIGE VON PROZESSORREGISTEM . 392 C.4 ANZEIGE VON SRAM-INHALTEN . 393 C. 5 VORSICHT! . 393 D FUNKTIONEN DER MCAL-BIBLIOTHEK . 397 D. L GENERAL-PURPOSE INPUT/OUTPUT GPIO . 397 D. 2 EXTERNE INTERRUPTS EXTI . 398 D.3 SYSTICK-TIMER . 398 D.4 BASIC-/GP-/ADVANCED-CONTROL TIMER . 399 D.5 UART/USART . 400 D.6 SYSTEMFUNKTIONEN . 401 D.7 INTER-INTEGRATED CIRCUIT PC . 402 D.8 SERIAL PERIPHERAL INTERFACE SPI . 403 D.9 DIRECT MEMORY ACCESS DMA . 403 STICHWORTVERZEICHNIS . 405 10
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