醫用單片機開發實用教程――基於STM32F4

《醫用單片機開發實用教程――基於STM32F4》是2020年電子工業出版社出版的圖書，作者是董磊。

基本介紹

• 書名：醫用單片機開發實用教程――基於STM32F4
• 作者：董磊
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2020年6月1日
• 頁數：372 頁
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787121363894

內容簡介

本書以醫療電子單片機高級開發系統（LY-ST429M型單片機高級開發平台+LY-M501型人體生理參數監測系統）為平台，共安排18個實驗，其中實驗1～實驗13為微控制器基礎實驗，實驗14～實驗18為醫療電子專業實驗。所有實驗均詳細介紹了實驗內容、設計思路，並且都有詳細的步驟和原始碼，以確保讀者能夠順利完成。每章的最後都安排了一個任務，作為本章實驗的延伸和拓展。本書中的程式均按照《C語言軟體設計規範（LY-STD001――2019）》編寫。所有實驗均基於模組化設計，這樣有利於將模組套用於不同的項目和產品中。本書配有豐富的資料包，包括醫療電子單片機高級開發系統原理圖、例程、軟體包、硬體套件，以及配套的PPT、視頻等。這些資料會持續更新，下載連結可通過微信公眾號“卓越工程師培養系列”獲取。本書既可以作為高等院校相關課程的教材，也可作為微控制器系統設計及相關行業工程技術人員的參考書。

圖書目錄

第1章 STM32F4開發平台和工具 1

1．1 STM32微控制器簡介 1

1．2 STM32開發工具的安裝與配置 2

1．2．1 安裝Keil 5．20 2

1．2．2 配置Keil 5．20 4

1．3 醫療電子單片機高級開發系統簡介 5

1．4 基於醫療電子單片機高級開發系統可開展的部分實驗 7

1．5 本書配套的資料包 7

本章任務 8

本章習題 8

第2章 實驗1―F429基準工程 9

2．1 實驗內容 9

2．2 實驗原理 9

2．2．1 暫存器與固件庫 9

2．2．2 Keil編輯和編譯以及STM32下載過程 13

2．2．3 STM32工程模組名稱及說明 13

2．2．4 STM32參考資料 14

2．3 實驗步驟 15

本章任務 27

本章習題 27

第3章 實驗2―GPIO與LED閃爍 29

3．1 實驗內容 29

3．2 實驗原理 29

3．2．1 LED電路原理圖 29

3．2．2 STM32系統架構與存儲器組織 29

3．2．3 GPIO功能框圖 32

3．2．4 GPIO暫存器 34

3．2．5 GPIO固件庫函式 39

3．3 實驗步驟 42

本章任務 48

本章習題 49

第4章 實驗3―GPIO與獨立按鍵輸入 50

4．1 實驗內容 50

4．2 實驗原理 50

4．2．1 獨立按鍵電路原理圖 50

4．2．2 GPIO功能框圖 50

4．2．3 GPIO暫存器 51

4．2．4 GPIO固件庫函式 52

4．2．5 按鍵去抖原理 52

4．3 實驗步驟 54

本章任務 60

本章習題 60

第5章 實驗4―串口通信 61

5．1 實驗內容 61

5．2 實驗原理 61

5．2．1 電路原理 61

5．2．2 UART通信協定 61

5．2．3 UART功能框圖 64

5．2．4 UART部分暫存器 67

5．2．5 UART部分固件庫函式 71

5．2．6 STM32異常和中斷 76

5．2．7 NVIC中斷控制器 77

5．2．8 NVIC部分暫存器 78

5．2．9 NVIC部分固件庫函式 81

5．2．10 UART1模組驅動設計 84

5．3 實驗步驟 88

本章任務 98

本章習題 99

第6章 實驗5―定時器 100

6．1 實驗內容 100

6．2 實驗原理 100

6．2．1 通用定時器功能框圖 100

6．2．2 通用定時器部分暫存器 102

6．2．3 通用定時器部分固件庫函式 105

6．3 實驗步驟 108

本章任務 113

本章習題 114

第7章 實驗6―系統節拍時鐘 115

7．1 實驗內容 115

7．2 實驗原理 115

7．2．1 SysTick功能框圖 115

7．2．2 SysTick實驗流程圖分析 116

7．2．3 SysTick部分暫存器 117

7．2．4 SysTick部分固件庫函式 119

7．3 實驗步驟 119

本章任務 123

本章習題 123

第8章 實驗7―RCC 124

8．1 實驗內容 124

8．2 實驗原理 124

8．2．1 RCC功能框圖 124

8．2．2 RCC部分暫存器 127

8．2．3 RCC部分固件庫函式 132

8．2．4 PWR暫存器 141

8．2．5 PWR部分固件庫函式 143

8．2．6 Flash部分暫存器 145

8．2．7 Flash部分固件庫函式 149

8．3 實驗步驟 152

本章任務 156

本章習題 156

第9章 實驗8―外部中斷 157

9．1 實驗內容 157

9．2 實驗原理 157

9．2．1 EXTI功能框圖 157

9．2．2 EXTI部分暫存器 159

9．2．3 EXTI部分固件庫函式 161

9．2．4 SYSCFG部分暫存器 164

9．2．5 SYSCFG部分固件庫函式 165

9．3 實驗步驟 166

本章任務 170

本章習題 170

第10章 實驗9――七段數碼管顯示 171

10．1 實驗內容 171

10．2 實驗原理 171

10．2．1 七段數碼管 171

10．2．2 74HC595驅動晶片 173

10．2．3 七段數碼管顯示模組電路原理圖 174

10．2．4 七段數碼管顯示原理 175

10．3 實驗步驟 177

本章任務 185

本章習題 185

第11章 實驗10――OLED顯示 186

11．1 實驗內容 186

11．2 實驗原理 186

11．2．1 OLED顯示模組 186

11．2．2 SSD1306的顯存 187

11．2．3 SSD1306常用命令 189

11．2．4 字模選項 189

11．2．5 ASCII碼錶與取模工具 190

11．2．6 STM32的GRAM與SSD1306的GRAM 190

11．2．7 OLED顯示模組顯示流程 191

11．3 實驗步驟 191

本章任務 203

本章習題 203

第12章 實驗11――讀寫內部Flash 204

12．1 實驗內容 204

12．2 實驗原理 204

12．2．1 STM32內部Flash和SRAM 204

12．2．2 STM32內部Flash簡介 204

12．2．3 Flash編程過程 206

12．2．4 Flash扇區擦除過程 206

12．3 實驗步驟 207

本章任務 215

本章習題 215

第13章 實驗12――DAC 216

13．1 實驗內容 216

13．2 實驗原理 216

13．2．1 DAC功能框圖 216

13．2．2 DMA功能框圖 219

13．2．3 DAC實驗邏輯圖分析 221

13．2．4 PCT通信協定 222

13．2．5 PCT通信協定套用 227

13．2．6 DAC部分暫存器 230

13．2．7 DAC部分固件庫函式 233

13．2．8 DMA部分暫存器 236

13．2．9 DMA部分固件庫函式 242

13．3 實驗步驟 248

本章任務 260

本章習題 260

第14章 實驗13――ADC 261

14．1 實驗內容 261

14．2 實驗原理 261

14．2．1 ADC功能框圖 261

14．2．2 邏輯框圖分析 264

14．2．3 ADC緩衝區 264

14．2．4 ADC部分暫存器 264

14．2．5 ADC部分固件庫函式 270

14．3 實驗步驟 274

本章任務 284

本章習題 284

第15章　實驗14――體溫測量與顯示 285

15．1 實驗內容 285

15．2 實驗原理 286

15．2．1 體溫數據包的PCT通信協定 286

15．2．2 基於DMA的UART模組函式 286

15．2．3 UART4與UART7數據傳輸流程 288

15．2．4 解包結果處理流程 289

15．2．5 七段數碼管顯示體溫參數 289

15．3 實驗步驟 290

本章任務 296

本章習題 296

第16章 實驗15――呼吸監測與顯示 297

16．1 實驗內容 297

16．2 實驗原理 298

16．2．1 呼吸數據包的PCT通信協定 298

16．2．2 解包結果處理流程 298

16．2．3 七段數碼管顯示呼吸數據流程 298

16．3 實驗步驟 299

本章任務 304

本章習題 305

第17章 實驗16――心電監測與顯示 306

17．1 實驗內容 306

17．2 實驗原理 307

17．2．1 心電數據包的PCT通信協定 307

17．2．2 解包結果處理流程 308

17．2．3 OLED顯示心電參數流程 308

17．3 實驗步驟 309

本章任務 315

本章習題 315

第18章 實驗17――血氧監測與顯示 316

18．1 實驗內容 316

18．2 實驗原理 317

18．2．1 血氧數據包的PCT通信協定 317

18．2．2 解包結果處理流程 318

18．2．3 OLED顯示血氧參數流程 318

18．3 實驗步驟 319

本章任務 325

本章習題 325

第19章 實驗18――血壓測量與顯示 326

19．1 實驗內容 326

19．2 實驗原理 327

19．2．1 血壓數據包的PCT通信協定 327

19．2．2 血壓命令傳送 329

19．2．3 解包結果處理流程 329

19．2．4 OLED顯示血壓參數流程 329

19．3 實驗步驟 330

本章任務 339

本章習題 340

附錄A　人體生理參數監測系統使用說明 341

附錄B　PCT通信協定套用在人體生理參數監測系統說明 343

B．1 模組ID定義 343

B．2 從機傳送給主機數據包類型ID 343

B．3 主機傳送給從機命令包類型ID 350

附錄C　ASCII碼錶 360

參考文獻 361

作者簡介

2011年7月-至今 深圳大學醫學部生物醫學工程學院從事生物醫學工程專業實踐類教學工作。編寫出版《電路設計與製作實用教程（PADS版）》《電路設計與製作實用教程（Altium Designer版）》等。